EE東北’23 新技術プレゼンテーション

発表番号：C-9
2023/6/8 14:00~14:15

NETIS登録番号：KT-22028-A

水位予測技術がもたらす工事現場の安全管理・生産性向上
株式会社構造計画研究所

この資料には、弊社のノウハウ、営業機密等が含まれておりますので、お取り扱いには十分ご留意願います。この資料およびその内容を、弊社に無断で使用、複写、破壊、改ざんすること、ならびに第三者へ開示すること、漏洩すること、あるいは使用させることは、固くお断り申しあげます。
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

1

リアルタイム洪水予測システム「RiverCast®」概要◼ リアルタイム洪水予測システム「RiverCast®」※1 （NETIS登録番号 KT-220028-A）

 リアルタイムでの水害対策を目的としたクラウド型洪水予測システム◼ 特徴
 スピーディーに導入可能
 1時間刻み15時間先までの水位変動を確率的に予測 インターネット端末から簡単に予測状況を確認可能なクラウドシステム
 メール配信機能による事前の危険察知 東大と共同開発した最先端の数理工学技術※2を水位予測に応用

河川水位・雨量データ

PC/スマートフォンで画面閲覧、メール通知※1 RiverCastは株式会社構造計画研究所の登録商標（商標登録第６３７７０８６号）です※2 https://www.weather.kke.co.jp/
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

2

スピード導入の実現◼ 現地の測量調査、水位-流量の関係式構築等は不要◼ 過去の水位・雨量データのみから短時間でモデルを構築

気象庁メッシュ雨量データ

水位計測データ

広範囲計測

ポイント計測https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

3確率的な予測情報を提供◼ 1時間刻み15時間先までの水位変動を予測◼ 天気予報の誤差を考慮した確率的な予測を実施し任意の閾水位に対する超過確率を算出

水位・雨量グラフ

超過確率表
基準水位
予測時間

基準水位

現在時刻

3h

予測幅

6h
15h

予測時間
現在時刻

1～15時間先までの各時刻において基準水位を超過する確率を算出

予報雨量の誤差を予測幅として表示
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08） ）Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

4

クラウドシステムおよびメール配信機能◼ いつでもどこでも水位の予測状況を確認可能なクラウドシステム◼ 柔軟な条件に対応した安心のメール配信機能

クラウドシステム

メール配信機能アラート通知メール
PC/スマートフォンで画面閲覧

任意の判定水位の超過を予測した場合にその旨をメールでお知らせ

定時通知メール
インターネット端末からログイン
水位の予測状況をいつでも閲覧可能
https://www.weather.kke.co.jp/

毎日任意の時刻に観測水位・予測水位情報をメールでお知らせ
EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

5

最先端の数理工学による高精度な予測◼ 東京大学と共同開発・共同特許※ （※特許第7021732号）◼ 既存の物理モデルやAIより高精度、小数データから未経験の出水規模を予測◼ 国内外の学術界でも高く評価
 ネイチャー・リサーチ Sci. Rep. で Top 100 in Physics
 四国地整技術発表優秀論文、土木学会優秀講演 etc.

出典：東京大学生産技術研究所 2020/1/21 プレスリリース, http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/ja/news/3225/

https://www.weather.kke.co.jp/

出典：東京大学IRCN 2021/3/12 プレスリリース, https://ircn.jp/pressrelease/20210312-kazuyukiaihara

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

6

従来システムとの比較（当社調べ）

他社製品
予測手法

古典的なAI

予測精度

他手法との比較ベンチマークなし

予報雨量データ

RiverCast
最新の数理工学（海外でもTop 100評価*）

深層学習含む最新のAI, 分布型モデルより優れたベンチマーク結果**

MSM

降水短時間・15時間予報（3時間更新、配信遅延3時間弱、低精度）（30分更新、配信遅延20分、高精度）

考慮

予報雨量の誤差

考慮なし

基準水位の超過確率×○

メール配信機能

送信条件/送信先に制限あり

確率/予測/観測など柔軟に設定可
条件・送信先ともに複数設定可

学習データに無い
洪水規模の予測×○（挙動が不明）（外挿が可能）説明性（物理的な背景）

×○・過去の予報雨量データから誤差を補正
・予報雨量の不確かさを予測水位の幅として考慮* Scientific Reportsで2020年 Top 100 in Physicsの評価** 海外コンペデータおよび国内既往論文と比較、海外専門誌でも評価（Sci. Rep. 2020, Water Resour. Res. 2021）
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

7

従来の退避フロー（想定）水位閾水位
浸水被害発生!!

時間

いつ退避すべきかわからない

どれくらい水位上昇するかわからない

いつまで水位上昇しているか見通しが立たない

避難判断の遅れに伴う被災、現場資材の流出

被災せずもムダな退避に伴う工期の遅れ

被災後の現場復旧に伴う工期の遅れ

https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

8水位予測システム利用時の退避フロー（想定）

水位閾水位

時間

判断の遅れが減る

現場退避を早期にムダな退避も減少

工事再開遅れが減る

水位上昇のタイミングが明確
メール通知で見逃し防止

天気予報、観測水位に加え水位予測情報が判断材料に水位下降タイミングが明確工事再開を早期に意思決定

https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

9

リアルタイム洪水予測システムRiverCastを用いた退避フローの実事例◼ 従来の退避フロー（想定） …判断基準: 気象庁雨雲レーダ、気象予報、現地河川水位（目視）、上流水位
4/26 昼頃
退避準備開始4/26 15:00
退避判断

4/26 15:00
退避連絡

4/26 17:00
行動開始

4/28 8:30
復旧開始

4/27 7:00
退避完了

4/29 8:00
工事再開

退避決定

退避決定

4/25 昼頃
退避準備開始4/26 6:00
退避判断

退避連絡

行動開始

4/26 17:30
退避完了

4/27 8:30
復旧開始

4/28 8:00
工事再開

退避判断水位の超過を示す洪水予測結果（1.7m超えの予測）
洪水予測・天気予報・観測水位などを確認し、復旧開始を判断

天気予報などの情報から退避準備を開始
油圧ホース・電源コードの取り外し・まとめなど

退避判断水位

4/26 6:00に表示されていた予測画面◼ RiverCast利用時の退避フロー（実行）…判断基準: 洪水予測システム、気象庁雨雲レーダ、気象予報、現地河川水位（目視）、上流水位
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

10ご利用実績
◼ ご利用実績

鹿島建設様

大本組様

西武建設様

西松建設様

前田建設工業様

JR東海様

NTT西日本様

国土交通省
徳島河川国道事務所様

山形県鶴岡市様

熊本県大津町様

その他、ゼネコン各社（橋梁メーカー含む）、遊水地施設管理者に導入
実証試験としてはインフラ企業、全国13自治体45地点以上でもご利用◼ 活用方法

態勢判断
水防活動
https://www.weather.kke.co.jp/

工事現場のオペレーション
EE東北’23（2023/06/08）

河川周辺の施設管理

鉄道・電力のインフラ管理Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

11適用事例：民間企業/総合建設業様◼ 施工中の豪雨により重機が浸水・建設資機材が流されることも◼ 作業員を安全に退避させる必要性◼ 低水位でも危険に：防災情報では把握不可能⇒ 数時間前に、作業継続の可否や避難を判断したい
重機の退避や作業員の避難判断に利用
現場に無くてはならないツールにRiverCastを入札提案に組み込み安全管理の評価で1位を獲得

https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

12適用事例：民間企業/総合建設業様◼ 国道210号災害復旧工事への適用（大分県日田市赤岩地区）

 九州地整国土交通研究会 令和4年度（2022年7月） [資料]
 西松建設様へのインタビュー記事もRiverCastホームページに公開中
資料請求はこちらから!!

https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

13適用事例：自治体様◼ 鶴岡市様：最上川水系中小河川での事例

 氾濫危険水位の超過：8時間前に予測
 歴代最高ピーク水位：5.5時間前に予測
 地域防災計画へもご採用• 避難所開設、避難情報の判断材料として活用（鶴岡市防災会議, 鶴岡市地域防災計画―風水害・雪害対策編―, 令和3年2月修正, p.63,
https://www.city.tsuruoka.lg.jp/anzen/DisasterPlan/fuusuigaihen.files/20210309_01.pdf）◼ 川崎市様：実証フィールド提供に参加
 地域近傍5ヶ所で有効性の検証実施• ポンプ設置水位の超過を3.5時間前に予測
 検証後に一級河川平瀬川でご採用• 地域巡回やポンプ設置の判断等、現場で活用※ 東北地方では雄物川、北上川、最上川、阿武隈川などで適用事例あり
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08） ）Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

14

導入までの流れ◼ 見積依頼（無料）で予測地点と使用期間をご指定ください◼ ご発注から約1ヶ月で予測システムを提供いたします◼ WebAPIにより既存システムとの連携可能です当社
1

2

予測に必要なデータは弊社で手配※！

3✓ 過去の水位・雨量データ✓ リアルタイムでの水位・雨量データ
45※特に公共系のお客様に関しては直接お手配をお願いする場合もございます。

6

見積依頼（無料）はこちらから！
https://www.weather.kke.co.jp/estimateshttps://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

15予測地点のご指定◼ 現場付近に水位計がある場合

 予測地点は川の防災情報（ https://www.river.go.jp/kawabou/pc/）からご指定いただけます

水位計（常時観測）
過去データが10年以上あることが多く力学系手法が適用できます。
水位計（危機管理型）
近年設置が進む簡易的な水位計。
観測基準水位を超過すると常時観測し通常時は1日1回程度の測定。
過去データがないため、簡易的な物理モデルで提供となります。
◼ 現場付近に水位計がない場合※NETIS非登録

 現場に設置した水位計を対象に物理モデルを用いた予測が可能です• 現場水位計の設置については弊社協力会社のご紹介も可能です
https://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

16

お問合わせ先株式会社 構造計画研究所
https://www.weather.kke.co.jp/
ゼネコン様向け特設ページ公開中!!

資料請求・ご相談

お問合せはこちらからhttps://www.weather.kke.co.jp/

EE東北’23（2023/06/08）

Copyright © KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc. All Rights Reserved.

17