一般財団法人
沿岸技術研究センター
機関誌 2019.1〈 CDIT座談会 〉

海洋のi-Construction 〜機械化・自動化の先にある情報化の推進〜
浦 環 氏〔九州工業大学社会ロボット具現化センター特別教授 東京大学名誉教授〕
岩波 光保 氏〔東京工業大学環境・社会理工学院教授〕
栗山 善昭 氏〔国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所所長〕
高橋 重雄（司会）〔一般財団法人 沿岸技術研究センター 代表理事・理事長〕〈 特集 〉

海洋におけるICT技術の活用

51

Vol.

3
5
Vol.51

新春所感
釡 和明
石井 啓一

一般財団法人 沿岸技術研究センター 評議員会長
国土交通大臣

CDIT座談会

海洋のi-Construction

2019.1〜機械化・自動化の先にある情報化の推進〜
ゲスト

浦 環氏
九州工業大学社会ロボット具現化センター特別教授

東京大学名誉教授

岩波 光保氏東京工業大学環境・社会理工学院教授

栗山 善昭氏
国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所所長

（司会）

高橋 重雄
一般財団法人 沿岸技術研究センター 代表理事・理事長

14
14

特集

海洋におけるICT技術の活用
SIP 次世代海洋資源調査技術（海のジパング計画）の成果
浦辺 徹郎

18

海中ロボット技術の発展と将来
浦 環

20

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所

CIMモデルを活用した港湾工事の紹介
安達 昭宏

30

国土交通省 港湾局 技術企画課 港湾工事安全推進官

港湾空港生産性向上技術センターのとりくみ
吉江 宗生

28

九州工業大学社会ロボット具現化センター 特別教授

港湾工事における生産性向上の取り組み
野呂 茂樹

24

東京大学名誉教授 内閣府SIP「次世代海洋資源調査技術」
プログラム・ディレクター

国土交通省 近畿地方整備局 舞鶴港湾事務所 所長

ロボットフリートによる海底調査の無人化を目指して
Team KUROSHIO

表紙写真
読者の皆様に機関誌「CDIT」の発信する情報を、よりダイレクトにお伝えするために、毎号ご紹介する記事内容より写真等を一部抜粋・掲載しております。記事内容ともども毎号新しくなる表紙
写真にもご注目ください。

34

特別講演 コースタル・テクノロジー 2018
人工知能の最新研究と応用
講演者 川村 秀憲氏 北海道大学大学院情報科学研究科 教授

38

民間技術の紹介
港湾桟橋用プレキャスト床版「SLJスラブ」
オリエンタル白石株式会社

○特集
P.30

○特別講演
P.35

○座談会
P.5
○座談会
P.5

○特集
P.24
○座談会
P.5

○座談会
P.5
○座談会
P.5
○座談会
P.5

○特集
P.18

2

CDIT 2019 ▷ No.51

○座談会
P.5

40

沿岸リポート40

第6回 日韓沿岸技術研究ワークショップの報告

41

濱口梧陵国際賞授賞式

42

CDIT News

岡田 理
高野 誠紀

一般財団法人沿岸技術研究センター

一般財団法人沿岸技術研究センター

新春所感

新春所感

新年のごあいさつ釡 和明 一般財団法人 沿岸技術研究センター 評議員会長

平成 31 年の新春を迎え、謹んでお慶びを申し上げます。

潮災害、そしてその翌日には北海道胆振東部地震による電一般財団法人沿岸技術研究センターは、昭和 58 年の設力ブラックアウトなどが発生しました。被災された皆様

立以来、沿岸域や海洋の開発、利用、保全及び防災に関すには心よりお見舞い申し上げますとともに、1 日も早い復る数多くの調査、研究を行うとともに、技術の普及・啓発

旧・復興を祈念申し上げます。

等に積極的に取り組んで参りました。昨年は創立 35 周年再生可能エネルギーの導入に向けては、当センターのの記念講演会「洋上風力発電の展望」と交流会を開催しま

35 周年記念講演会にも大きな関心が寄せられ、国の取組したところ、多くの皆様のご参加をいただきました。これにも進展が見られました。一般海域の利用促進に関する法もひとえに関係各界の皆様方の温かいご支援、ご協力の賜

律が 11 月に成立し、大規模な洋上風力発電事業が動きつであり、改めて感謝を申し上げます。

つあります。昨年 3 月にまとめられた技術基準の統一的解

来年はいよいよ東京オリンピック・パラリンピックの年説に基づいて、日本の沿岸域に特有な台風や地震・津波にとなります。また昨年 11 月には 2025 年大阪・関西万博の対する安全性の確保が重要です。当センターの洋上風力研

開催が決定しました。今年はラグビーワールドカップも究室においても一層の取組を推進する必要があります。

予定されており、一層の交流と発展が期待されるところです。

グローバル経済には各国の事情により不安定な要因がありますが、日本経済は堅調に推移しています。国土交

訪日外国人旅行者数は、東京オリンピック・パラリン

通省においては、社会全体の生産性向上につながるストッ

ピックが開催される平成 32 年の政府目標 4000 万人に対しク効果の高い社会資本の整備・活用や新市場の開拓を加速て、平成 30 年の 3119 万人は前年比 250 万人増と 8.7％伸する取り組みが進められています。

びています。また、クルーズ船の利用状況を見ると、平成

当センターでは、沿岸災害の激甚化対応や海洋開発へ

30 年にクルーズ船が日本の港湾に寄港した回数は前年比の期待に応えるため、「官・学・民」の技術力を結集し、沿5.9% 増の 2928 回となりました。

岸域保全及び防災に関する技術開発や技術支援に重点的、玄関口となる港湾・空港においても更なるサービス水準

積極的に取組み、全国の港湾、空港関係者のご要望に応じの向上が必要です。クルーズ船の大型化に対応した国際ク

た質の高いサービスを提供し、ひいては、我が国の成長力

ルーズ拠点の整備も進められています。今後とも日本の観強化と国際社会の発展に貢献すべく努力を重ねて参りた

光資源に磨きをかけることが重要であり、外国人旅行者のいと考えています。

皆様には日本での質の高い滞在と文化を大いに楽しんでいただきたいと思います。

最後に、平成から新しい元号となる本年が皆様にとりまして実り多き年になりますこと、また、皆様の益々のご健

一方、自然の力が猛威を振るい、災害は激甚化しており

勝とご多幸を心から祈念いたしますとともに、重ねましてます。6 月には大阪府北部地震、7 月には西日本豪雨災害、当センターへの一層のご支援とご鞭撻を賜りますようお

9 月には台風 21 号により関西国際空港の閉鎖や大阪湾高願い申し上げ、新年のご挨拶とさせていただきます。

CDIT 2019 ▷ No.51

3

新春所感

新年の挨拶
石井 啓一 国土交通大臣

平成 31 年という新しい年を迎え、謹んで新春の御挨拶を申し上げます。

高め、新たな需要を掘り起こすことは極めて重要です。

昨年 10 月に第 4 次安倍改造内閣が発足し、引き続き、

そのため、国土交通省のあらゆる分野で進められている

国土交通大臣の任に当たることとなりました。本年も国「生産性革命」を更に推進し、本年を生産性革命「貫徹土交通行政に対する皆様の変わらぬ御理解と御協力を宜の年」と位置づけ、成果として結実させていきます。

しくお願い申し上げます。

昨年の訪日外国人旅行者数は 6 年連続過去最高を達成

昨年も平成 30 年 7 月豪雨、台風 21 号、北海道胆振東し、初めて 3000 万人を突破しました。本年も、「明日の部地震など、各地で多くの自然災害が発生しました。こ

日本を支える観光ビジョン」に掲げた 2020 年 4000 万人、れらの災害により犠牲となられた方々に対して謹んで哀

その消費額 8 兆円等の目標達成に向けて、真の観光立国悼の意を表しますとともに、被害にあわれた方々に心よが実現できるよう取り組んでまいります。

りお見舞い申し上げます。被災地の方々が一日も早く元2020 年東京オリンピック・パラリンピック競技大会の暮らしを取り戻していただけるよう、引き続き総力をの開催は、東京をはじめ各地域の魅力を発信する絶好の挙げて取り組んでまいります。

機会です。大会の開催がいよいよ来年に迫ってきました

東日本大震災から本年の 3 月で 8 年が経過します。被が、海上警備を含むセキュリティ対策、首都地域の防災

災地では復興への確かな歩みが見られますが、今もなお対策や渇水対応の強化、円滑な輸送の確保など、大会

多くの方々が避難生活を続けられております。平成 32の成功に万全を期してまいります。また、訪日外国人

年度までの復興・創生期間の総仕上げに向け、一刻も早旅行者、障害者、高齢者等にとっても安全・安心なユニ

く生活や生業が再建できるよう、引き続き、全力で取り

バーサルデザインの街づくりや「心のバリアフリー」に組んでまいります。

取り組み、未来志向の交通・まちづくりを積極的に推進

気候変動の影響により更なる頻発・激甚化が懸念されします。

る自然災害等から国民の安全・安心を確保することは、

さらに、昨年 11 月には、2025 年国際博覧会の大阪開

国土交通行政の重要な使命です。昨年の一連の災害を踏催が決定されました。世界に日本をアピールする絶好のまえ、政府は重要インフラの緊急点検を行い、12 月 14

機会であり、我が国経済にとっても大きな意義を有する

日、「防災・減災、国土強靱化のための 3 か年緊急対策」

ものと考えています。今後、会場へのアクセス環境の整をとりまとめました。国土交通省としてこれに集中的に備等、政府一丸となって必要な取組を進めてまいります。

取り組み、ソフト・ハードの両面からの災害時のインフ

国土交通省は、本年もその強みである現場力を活か

ラ機能の確保等に万全を期してまいりたいと思います。

し、諸課題に全力で取り組む所存です。国民の皆様の一また、危機管理面での対応、交通の安全・安心確保へ

層の御支援、御協力をお願いするとともに、本年が皆様の対応等に引き続き、しっかりと取り組んでまいります。

方にとりまして希望に満ちた、大いなる発展の年になり人口減少・超高齢化社会を迎えた我が国では、働き手4の減少を上回る生産性の向上によって潜在的な成長力を

CDIT 2019 ▷ No.51

ますことを心から祈念いたします。

CDIT
座談会

海洋のi-Construction〜機械化・自動化の先にある情報化の推進〜

浦 環

岩波 光保

栗山 善昭

高橋 重雄（司会）

九州工業大学
社会ロボット具現化センター
特別教授
東京大学名誉教授

東京工業大学
環境・社会理工学院教授

国立研究開発法人
海上・港湾・航空技術研究所
港湾空港技術研究所所長

一般財団法人
沿岸技術研究センター
代表理事・理事長

はじめに

ロンティアを相手にしなくてはならなかったことから、以前
より、様々な技術革新を経て課題の克服が、すなわち、ICT技術の導入、i-Construction への取組みが行われてきたと思高橋▷本日は沿岸技術研究センター機関誌 CDIT の座談会のいます。

ためにお時間を頂き、誠に有り難うございます。司会・進行

最近では、国が主導し府省連携の下、「 海洋」に関する科を務めさせて頂きます理事長の高橋でございます。どうぞ宜

学技術を担う産官学の機関が一丸となって「海洋資源調査技

しくお願い申し上げます。本日は、九州工業大学の浦先生、術」の開発（ SIP：戦略的イノベーション創造プログラム）、

東京工業大学の岩波先生、港湾空港技術研究所の栗山所長をすなわち、先進的な ICT、i-Construction のための技術開発

お迎えし、「海洋の i-Construction 」と題してお話をお聞きしが進められています。

たいと思います。

本座談会においては、これら「海洋」全般の動向を踏まえ

国土交通省におかれましては、2016 年に「 生産性革命本ながら、今後普及が見込まれる最新の技術を意識しつつ、沿部」が設置され、3 年目に当たる本年を「生産性革命 深化

岸部や港湾における ICT 技術活用の将来像について議論できの年」と位置づけ、ICT 技術（情報通信技術）の導入によるたらと思い、企画をいたしました。

i-Construction 等、生産性向上に向けた各種取組みが推進さ

本日はよろしくお願い申し上げます。

れています。

それではまず ICT 技術とのこれまでのかかわり、そして現沿岸部や港湾を含む「海洋」の世界では、陸上と異なるフ

在のお立場などについてご紹介いただきたいと思います。最CDIT 2017 ▷ No.48

5

初に浦先生からお願いします。

栗山▷よく言われていることですが、i-Construction は大き浦▷九州工業大学の浦でございます。私は九工大に行く前にく二つの分野に分かれるのではないかと思っています。一つ東大で 40 年ぐらい海中ロボットの研究開発に取り組みましはいわゆる 3 次元データの活用と呼ばれていますが、地形のた。自律型海中ロボット（ AUV：本誌 p18〜19 の記事参照）

データを調査、設計、施工、維持管理まで一気通貫で利用しがメインですが、遠隔操縦器なども勉強しました。

ていくことです。そちらに関しては岩波先生が委員長をして港湾関係では特に印象に残っているものが二つあります。

いる委員会（港湾における ICT 導入検討委員会）も開催され

30 年ぐらい前に港湾技術研究所が 6 本足ロボットを創っていていますし、例えば深浅データをつくるにしても、ナローマて、そこの研究開発部署の方々と情報交換する中でいろいろ

ルチビームで取ったときに 1cm2 あたり幾つぐらいのデータが教えてもらったというのが一つです。

あったら大丈夫だという基準も、岩波先生が委員長をしている委員会や国土技術政策総合研究所がやっております。
もう一つは、先程、浦先生におっしゃっていただいた施工などに関する技術開発で、港湾空港技術研究所は主としてこの分野を推進してきました。音響ビデオカメラの開発、また遠隔操作型の無人潜水機（ ROV：本誌 p30 の記事参照）を使った桟橋の上部工の裏を点検するシステム、あるいは離島での施工管理や調査に使うための機材を砂浜から海に入れていくクローラーの開発や水中バックホウのマシンガイダンス
システムの開発などを行っています。詳しくは後でご紹介させていただければと思っております。
高橋▷続きまして岩波先生、お願いします。

アクアロボ2号機（1987年，防水型実験機900kgf，試験場所：横須賀港，大阪南港，釜石港）

岩波▷ ICT 技術とこれまでの関連で言いますと、私はかつて港湾空港技術研究所で港湾施設の設計や維持管理などを

二つ目はこれも 20 年ぐらい前ですが、石垣島に水中バッ研究していましたが、当時、ICT 技術はあまり進んでいま

クホウのオペレーションを見学に行きました。人が乗って水せんでした。 最 近 では CIM（ Construction Information

中で操作するバックホウですが、その当時は 2 社による二つ

Modeling ）も出てきていますが、私が勤めていたころは、の形式があったと思いますが、それぞれ私が主宰している海

そういうものはまだ出ていませんでした。むしろ維持管理に

中海底工学フォーラムで紹介してもらい、今後の問題点など

ICT、IT 技術を使えないかということで、構造物にセンサーを議論しました。これが具体的な沿岸あるいは港湾の作業にを埋めてモニタリングし、そのデータを遠隔で見ながら維持

関係することです。随分昔の事なのでその後どうなっている

管理できないかというのをやっていました。当時は ICT 技術のかと思っていたのですが、先日お聴きしたところではあまが十分発展していなかったこともあり、また、そもそも構造り進歩していないような印象でした。

物の劣化もよく判っていなかったので、いろいろトライしま
したがあまりうまく行きませんでした。
その後大学に移ってから、先程、栗山所長にご紹介いただ

水中バックホウ実機（平良で稼働中の機体）

高橋▷ありがとうございます。続きまして栗山所長、お願いします。
6

CDIT 2019 ▷ No.51

CDIT座談会

いた ICT の委員会に参加し、そこでいろいろな最近の施工やプレキャスト部材を使って構造物の標準化を図ってコスト設計の ICT 技術の活用のお話を聞かせていただきました。そを下げるとか、発注時期を平準化して作業が特定の時期に集して時代も随分変わったなと思うとともに、ただ ICT を入れ中しないようにすることで、建設業自体の働き方を変えて魅れば良いのではなくて、そもそも何のために ICT を入れよう

力を上げ、未来永劫続くような産業にしていこうというのがとしているのかというところを、もう一度考える必要がある

究極の目標となっています。だから i-Construction と ICT のと思っています。

活用はちょっとレイヤーが違う話で、すぐに i-Construction

海洋への ICT の導入は、人が近づけないところにロボットに置き換えてしまうのはちょっと違うのでないかと思います。

に行ってもらうということと、これから人手が少なくなるとか、熟練工がいなくなる、あるいは作業の安全性をもっと高めていかなければ新規の作業員が入ってこないということが新しい技術をどのように海の現場で使うか ─ 実績づくり

あるので港湾工事に ICT を導入していくという話です。ですから海のほうの未知を探究する ICT の話と港湾工事の作業の浦▷私は自分を機械屋だと思っているのですが、機械化・自安全確保や効率化のための ICT の話は少し違うのかなと思っ動化するというのは容易なのですが、それだけではもう世のています。私が携わらせてもらっているのは後者の港湾工事中は許してくれなくて、それをどう情報につなげていくかとへの ICT の導入です。国土交通省の委員会は始まって 3 年目

いう努力をしなくてはならなくなっています。

ですので、まだ ICT の導入に一生懸命になっていますが、当自分で言うのもおかしいですが、機械屋だけに任せている初の目標をもう一度確認して、何のためにやっているのかとと、いつまで経っても、モノをつくって「ああ良かったね」でいうところで軌道修正ができたらいいなと思っているところ終わってしまう。これを止めるためには現場で使って、かつです。

情報を出して、それを広げていく努力をしなければいけないと思います。

海洋における機械化・自動化と情報化の違いそういう意味では、港湾空港技術研究所は、港湾という現場を持っていて、それが出来るのでうらやましいと思います。
大学はそういう現場がないから、例えば海中のことは自然科

高橋▷ありがとうございました。お話にもありましたようにそ

学者の人たちと組んでやらないと評価されないところがありもそも ICT や IT とは何か、ということがあまり定義されていますが、国土技術政策総合研究所や港湾空港技術研究所は、

なくて、機械化や自動化と混同されているような気がします。

現場を持っている点でとても条件が整っているから、もう少港湾空港技術研究所がこれまで携わってきたのはどちらかしやって欲しいなと期待してます。

というと機械化や自動化で、一方、今、世間で話題となって栗山▷確かに地方整備局とは密接に連携を取りながらやらいるのは、情報通信技術を用いた設計、施工、維持管理などせていただいています。先ほど浦先生からお話があった水中のいわゆる情報化で、そこは少し違うような気がします。

バックホウですが、今はマシンガイダンスと言って、潜水士

栗山所長はどうお考えですか。

が海の中に入って操縦席でモニターを見ながら操作するよう

栗山▷ i-Construction というと定義が結構広く、機械化とかな取組みをしています。いままでは丁張といって、どのレベ自動化も入ってくるし、情報化もその一部だと思います。

ルまで均すかという糸を張る作業を潜水士がやっているので

高橋▷最近言われている ICT とか IT、i-Construction は「機械化・自動化の先にある情報化」、つまり情報を使った施工や情報化した設計として捉えられているように感じます。
岩波先生はどうお考えですか。
岩波▷これまでであれば、あくまでも施工作業としての機械化・自動化ですが、現在議論されている i-Construction では、勿論その部分もありますが、施工の ICT 化というよりは 3 次
元で設計し、その 3 次元データを使ってそのまま設計、施工、維持管理まで行うというのが大きな柱となっていると理解しています。
国土交通省が目指しているのは、3 次元データを使った設計、施工、維持管理の連携が一つですが、他にも様々な目標があります。

CDIT 2019 ▷ No.51

7すが、これは結構手間のかかる作業でして、潜水士の水中作
業時間が長くなるという問題があります。
それで丁張の部分をできるだけ簡略化できないかということで、バックホウの先端にセンサーをつけて、今はこの高さかという調査です。
水中ロボットは音響技術が非常に重要です。ここ 20〜30
年の音響技術は大変に進歩し、例えば海底地形図を 0.5 度という精度で求めることができるようになっています。

にある、平らにしなければいけないマウンドの目標の値はこ

その調査の際、港湾建設技術について現場の人からもいろ

こだ、もう何センチ平らにしないといけないのかという事を、

いろとヒアリングしましたが、音響技術はだいぶ発展していモニターを見ながらできるような開発を進めていて、だいぶ

るものの、なかなか現場では使われていないという話があり進捗しています。

ました。

そしてこれが現場でどこまで使えるかということを実証する

それはなぜかというと、港湾建設は国の発注事業なので契ために、沖縄などでテストをしていますが、民間企業や国土交約書に記載されていることしかできない、契約書に音響を用

通省、沖縄総合事務局とも連携し、使い勝手をヒアリングし、いた調査についても盛り込まれていれば可能なのにとの事でそれをフィードバックして修正することも行っています。

した。

浦先生におっしゃっていただいたように、現場でいろいろ言い換えると、昔は音響技術が良くなかったから、結局潜テストができるというのは我々の大きな強みですね。

水士が潜ってきちんと出来形を調べなくてはいけなかったわ

浦▷それはとても良い事ですね。これらの取組みが更にスけです。当時の音響技術では潜水士の目視確認レベルには到

ピードアップ化されることを期待します。

底追いついていませんでした。

例えば、東日本大震災の津波で壊れてしまった釜石の湾口

ところが、いまの水平分解能は 0.5 度まで分かるような性防波堤ですが、施工当時であった 15 年くらい前に、3 分の 2

能で、技術は進歩しているけれども、その進歩が十分に勘案位までケーソンを据え付けた時点で、私どもの水中ロボット

されていない気がします。

「トライドッグ 1 号」を潜らせたことがありました。

私が携わっている海中鉱物資源や石油資源の開発でも同じような事が起こっています。新しい技術の実績をつくるには
実際の工事で使われることが重要であり、実績をどうやって積み上げていくのか、現場がすぐ目の前にある港湾建設においてはとても大事だと思います。
ICT なり i-Construction も、理想だけを言っていても、実際に使われないと実績にならないので、今後この点がどのような仕組みになっていくのかというところに注目しています。
その意味では、建設現場を活用できる国土技術政策総合研究所や港湾空港技術研究所には期待をしているところです。
栗山▷港湾空港技術研究所は、民間企業と連携する仕組みを

釜石湾口防波堤施工の様子持っており、これは旨く活用されているのではないかと思います。機械に限らず、地盤とか構造とか水中の部分も民間企業と共同研究を行い、特許の取得なども含め様々な工法が開発されています。
したがって仕組みそのものは、これで十分というわけではないけれども、ある程度のものは持っていると思います。
ただし、開発をさらに進めていくためには、お金と人材が必要になります。
我々は、国土交通省本省やその出先機関である地方整備局
や沖縄総合事務局から受託研究という形でお金をいただいています。外部資金もありますが、予算の規模からいくと国の釜石湾口防波堤施工の様子（水中：捨石均し機）（東北地方整備局釜石港湾事務所提供）

出先機関からの予算が大きな部分を占めます。
ただし、国の出先機関はさまざまな課題をたくさん抱えており、i-Construction だけに集中投資をするのはなかなか難

深いところは水深 30m にマウンドを嵩上げして、その上にケーソンを置いていますが、そのマウンドがどうなっているの
8

CDIT 2019 ▷ No.51

しいのが現状です。
2 年半程前に i-Construction が始まって、本来は強化しな

CDIT座談会

ければいけない分野の一つではありますが、そう簡単に資金、人材とも強化できず、我々としてももどかしく感じています。

いる前でデモができているのがとても良いと思いました。
このような迅速な動きは実績づくりに繋がりますので、今後同じような事例が増えることを期待しています。

新しい技術の現地実証実験

岩波▷浦先生のご指摘にもありましたが、やはり実績がないと使われないとか、基準がないとか、契約書に記載されていないから使えないということが、公共工事にはどうしてもあ浦▷現場での実績という観点で、良い事例として京浜港の山内ドックを活用した実規模での実証実験が思い出されます。
その際は、私どもも関東地方整備局や港湾空港技術研究所にお世話になったのですが、いろいろなことが決まるのがすごく早かったです。ああいうスピード感がいろいろなところでると思います。
ただし、i-Construction 政策を推進していくためには、それを言っていたら全然話が進まないですね。
現在、港湾局の i-Construction 委員会では、社会実装をいかに早く進めるかということを重視しています。

出てくると良いですね。順番待ちで 2〜3 年経たないと山内

まず最初に取り組んだのは、浚渫工への ICT の導入です。

ドックは使わせてもらえないんじゃないかと思っていたのでこの中では、工事に入る前に行う事前の測量で、いままではすが、半年後ぐらいに使って良いことになって、あれは素晴

シングルビームで水深を測っていたものをナローマルチビーらしいと思いました。全てのことがああいうふうにならないでムで一気に測ってしまえば効率的ですが、これまでは基準がすか？

ないということで使われていませんでした。
今回は、基準の案をつくり、それを使ったモデル工事、実証工事を国土交通省が指定しています。
多少お金がかかるし、いろいろなリスクもあると思いますが、実証工事、モデル工事という位置づけで前に進めています。
年間数十件の工事を発注しているようですので、実績を積んで欲しいと思います。そして改良すべき点があれば、すぐに技術開発にフィードバックするという方針で取り組んでいますので、新しい技術がすぐに現場で使えるような仕組みづ
くりはだいぶ改善されてきているのではないかと思います。
京浜港山内ドック（長さ83m、底幅22.5m、深さ8.5m）

ただし、こんな問題点があったから次はこういう新しいものでやろうとなった時に、そのことが技術開発にフィードバッ
クできているかが重要になります。

栗山▷何かを利用するという仕組みづくりはだいぶ充実して

例えば、浚渫工であれば、浚渫土量の計算ソフトの良いもきていると思いますし、早く対応しようとする風潮ではあるのがあれば簡単にできるのにそうしたソフトが開発されておらと思います。

ず、使い勝手があまり良くなくて逆に人手がかかってしまう浦▷山内ドックでの実証実験で私がすごく良かったと思うのとか、本末転倒になっている部分もあります。

は、技術革新の中の音響装置の性能ですね。一般の人が見て問題点が出てくるのはわかっているので、ただ民間企業の技術開発に任せるのではなくて、その解決策について、国や横須賀の研究所も一緒に考える仕組みが必要だと思いますが、その辺がまだ十分にはできていないような気がします。
高橋▷ベースの技術はあり、かなり高いレベルにあるとみなして良いけれども、実用化するためには行政的にもう一工夫必要だということですね。
岩波▷測深の技術という意味ではかなり良いものがあっても、それを浚渫工事の中に導入しようと思うと違う問題が出てきて、それをうまく解決できていないということです。
高橋▷ i-Construction をもっとやりやすくするための技術も必要で、その技術についても開発する必要があるということですね。
岩波▷要素技術としてはありますが、それを工事や業務で使CDIT 2019 ▷ No.51

9陸上の遠隔操縦で行っている重機は危険地帯でしか使われないけど、遠隔操縦の水中機械は世界中どこでも使っていますね。浅いところはまだ潜水士の世界かもしれませんが、すごく進んでいます。
問題は、i-Construction の 3 次元化とかセンサーはかなり良くなってきたのに、それを次につなげていくソフトウェアの開発が遅れているところです。日本人はベース機械をつくるのは好きですが、例えば家庭用自動清掃ロボットのルンバのようなものはなかなか自分達では出来ないですね。ここは日本の弱いところで、このような事を i-Construction という名前でやっていかなくてはいけないと思います。
ハードウェアが完成したら、それを利用して良いソフト
ウェアをつくらないと利用が進まないので、その点がとても
うには、もう少しカスタマイズする必要があると思います。

大事だと思います。だから行政側はソフトウェア開発に力を特に、港湾工事はその辺りがまだ足りていないような気がし入れて欲しいし、それが i-Construction に効いてくるのではます。

ないかと思います。

高橋▷そのためには山内ドックのような実験場があるのはす岩波▷冒頭で 3 次元データを設計、施工、維持管理に一貫しごく有利だと思うので、もっと活用するとか、そこにもう少て使って初めて意味があるという話がありましたが、浚渫でしお金をかけるとかが大事ですね。

取った 3 次元データで工事としては終わっても、その後は、

岩波▷こんなことを言ってはいけないかもしれませんが、今当然ながら、航路なり泊地を管理しなければいけません。

は i-Construction の取組みで手一杯になってしまっています。次は何をやっていくのか、足りないのはどこかという、
もう少し大きな視点が追いついていなくて、とにかくモデル
工事や実証工事から問題点を洗い出すというところに労力を注ぎ込み過ぎているような気がします。

その管理をするときにデータをどう活用するのかという点が、今はまだ繋がっていないんですね。
工事は工事、設計は設計になってしまっていますが、繋げることで大きなメリットが出てくるはずです。
維持管理、航路の管理も考え、もっと先行投資をしようという話になればいいんですが。
「いまここに投資すると、これ

i-Construction：海と陸との違いにも役に立つから、もっと投資しても意味があるじゃないか」という点が少し足りていないように思いました。
栗山▷いま岩波先生のところで研究されているのは、データ

高橋▷海の i-Construction は陸の i-Construction に比べての標準化とか統一化ですね。

進んでいるのか、遅れているのかという視点ではいかがです岩波▷それも一つです。

か？
岩波▷進んでいると思います。もともと浚渫で海底をナロー
マルチビームで見るということは普通にやっていたので、いまユーザーの立場に立ったソフトづくり

でも丁張をやっている陸上の世界に比べれば、そもそもの技術レベルは海洋、港湾のほうがかなり進んでいると思います。
ただ、いままでは当たり前に使いすぎてしまっていて、各

栗山▷浦先生の言われるソフトの開発というのはどのような部分でしょうか。

社あるいは各個人が持っている技術だったので、それを全国

浦▷標準化したデータをそこに入れ込んで、そのデータを使標準的にやっていきましょうというときに、あまりにも進み

いやすくするのがソフト開発だと思います。アメリカと日本すぎているがゆえに問題点がどこにあるのかわからないとか、のデータベースを比べると、アメリカのデータベースはとて標準化しにくいという逆の問題が出てきてしまっているのかも使いやすいのに、日本のデータベースは使いにくくて、「でなという気がします。

きた」と発表されても、その後は一体どうなっているんでしょ浦▷例えばロボット技術では、海の機械化は進んでいるのかうか、ということが多いような気がします。

遅れているのかというと、本質的に人間は海の中へは行けな

データを使う人たちがソフトの開発に関与せず、データをくて、ロボットや遠隔操縦器、あるいはリモートセンシング

つくった人がソフトの開発をするので、ユーザー目線でデーで音響を使っているので、その点では進んでいると思います。

タを見ていないんですね。

10 CDIT 2019 ▷ No.51

CDIT座談会

ユーザー側とデータをつくる側が共同で良いソフトを開発するような案件に予算を投入するべきだと思います。

ことがたくさんあるような気がします。
実際に関与していないと判らないところが多いので、民間

栗山▷建築業界ではBIM（Building Information Modeling）の方や実務をやっている方々が、経験から来る意見を取りまなど、3次元のデータを使いこなしていますね。同じようなとめて行政に渡していく必要があると思います。

概 念 を、 土 木 業 界 では CIM（ Construction Information

岩波▷私が委員長をしている ICT 導入検討委員会の関連でModeling ）と言っていますが、ソフト次第で、これが出来る、は、調査・設計、施工、監督・検査のワーキンググループがあれは出来ないというように、相当ソフトに依存している面がつくられていて、国土交通省の主導で検討が進められていまあるように思います。

す。そこには行政側だけでなく、建設会社、コンサルタント、

港湾関係者がソフト開発に非常に貢献しているかというと調査会社など様々なメンバーが入って検討を行っています。

そうでもなくて、ソフト会社がつくったもので良いものを何高橋▷海の世界では、従来より機械化や自動化を推進してあとか探して利用するというのが現状です。浦先生が言われたる程度のレベルには達していますが、SIP などでは、もう少しように、ユーザーの目線でソフト開発に関与していくことが先の新しい技術に挑戦しようとしているわけですね。それら大切だと思います。

の多くは港湾の i-Construction につながる技術ではないかと

高橋▷それは i-Construction を推進している国土交通省が中思いますが、今後はどのような技術活用が考えられますか。

心となって進めていって欲しいですね。

浦▷私が期待しているのは ROV による高度な作業です。それ

岩波▷結局 CIM を導入するとなると、全部 3 次元で設計しなと港湾で役に立つと思われるのは ASV（長期観測型自律航行

ければならなくなるので、設計する人は仕事が増えるだけだ

無人艇）です。

からやりたがらないんですね。

今、IMO（国際海事機関）では一般の船の無人化に向けたでもトータルで見ると、3 次元で設計すれば施工もそのま検討も行われており、検討すべき課題はまだ多数あるのです

まデータを活かせるし、そこに施工のデータを入れれば維持が、無人化された船で港湾区域を調査するというのも次の段

管理する人もそのまま使えるなど、関係者全てが受益できま階ではあると思います。

す。そのためにも、各セクターから少しずつ資金や人材を集

栗山▷前回の SIP でやらせていただいたのは、無人船ではなめて、最初の CIM の設計ソフトをつくるべきだと思います。

いですが、ROV にカメラを積んだものです。桟橋の下から裏

ただし、現状は設計、施工、維持管理にミシン目が入ってを見るのは、非常に大変な作業で干潮のときにボートで行く

しまっていて、CIM は全部設計の人に押し付けてしまっていか、あるいは満潮のときに潜水士が潜って、そこで浮上してるのが現状です。だからなかなか進まないし良いものができ

上を見なければいけないので結構手間がかかります。

てこない。

ROV を使って、桟橋の上で操作しながら走らせて、カメラ

そもそも、インプットされるデータも、設計、施工、維持で写真を撮れば、後でそれを解析することによってかなりの管理それぞれの段階で欲しいデータは別々となるので、本来省力化が図れるし、安全性の視点からもかなりの向上が見込は共通したところだけやれば良いかもしれないのに、とにかくまれます。

全部データを入れてしまうということになっています。
結局、ただモノが大きくなって終わり、という感じになってしまっています。
高橋理事長がご指摘のとおり、旗振役が全体を見て、「 今は大夜間でも作業ができるので、かなり効率が上がることから、
SIP のスキーム内でずいぶん検討させていただきました。ほとんど完成品に近いものができていて、実証試験を 5 カ所で行い、実用化の少し手前まで来ています。

変だけど、いずれ楽になるから、もう少し皆で協力してやろう」

浦▷桟橋や羽田空港 D 滑走路の水中部点検などは自動化してという雰囲気をつくったほうがいいと思います。国土交通省でもいかないと苦しいですね。

i-Construction推進のため、様々なワーキンググループをつくっ高橋▷港湾に限らず海洋全般の ICT 技術の活用という視点でて、それぞれの得意なところを集めて、良いものをつくっていこトピック的なものとしてどのようなものがあるでしょうか。

うとしていますので、今後の展開に期待しているところです。

岩波▷まず、水中の可視化が挙げられます。
それが可能になると、工事も非常に安全かつ効率的にでき機械化・自動化の先にある情報化、そして実用化

るし、維持管理の調査もいままで見られなかったものが見えるようになるので、長寿命化や補修技術にも上手く繋げやす
くなると思います。

高橋▷海の場合は、 機械化とか自動化は以前よりかなり次に、実際の作業です。

進んでいて、 レベルは高いけれども、 情報化というか、先程、水中バックホウの話がありましたが、海の中は水のi-Construction に結びつけるところでやらなければいけない

抵抗がありますので、陸上ほど細かい動きや滑らかな動きがCDIT 2019 ▷ No.51 11

できていないと思います。水中の可視化ができて、海中の状

うな工夫も必要ですね。この件についても i-Construction 委

態がよく判って、例えば維持管理であれば、穴が開いている員会で検討しているのですか。

から直そうという際に、自動化、無人化やロボット化で対応

岩波▷まだそこまでの検討は行っていませんが、マウンドをきればと思います。もし目と手が手に入れば水中作業はかな

いままで通りつくって潜水士が入って検査をして、その上にり改善し、これまでとは大きく違う世界になるのではないか

ケーソンを載せるという作業に、ICT 技術を導入していこうと期待しています。

としても限界があって、本当の意味で ICT 技術の最大限活用

栗山▷「できるだけ無人化」というのが大きな方向だと思います。

というのはたぶんできないと思います。

水中バックホウも、現時点では潜水士が水中の操縦席に入従来のやり方に当てはめるのではなく、ICT 技術を全面にることを想定しているんですが、将来的には、船の上からコ出して、潜水士などは不要ですという前提であれば、全く違

ントロールすることが可能になればと思います。

うものが出来上がると思います。

現時点はマシンガイダンスですので、マシンコントロールまそうなるとマウンドはガタガタで、ケーソンはどっしりしたで持っていきたいと思います。あらかじめプログラムしておけものができるかもしれませんが、潜水士が本当にいなくなっば、あとは勝手にやってくれるというのはかなり先になるでたら、そのようなものをつくらざるを得なくなります。

しょうが、できるだけ人が関与しなくなるというのが大きな

しかし、早くできても、コストが高くなると、いまの予算方向だと思います。

制度や会計制度上は許されないと思うので、機械で実施すれ浦▷現時点では、ケーソンのマウンドをつくるのは昔からのば安全に出来ます、ただコストは 2 倍ですという概念を受容やり方で、潜水士が均すことを前提としていますが、水中バッできる社会になるかどうかも重要だと思います。

クホウが均すことを前提にして、出来形も少し違う工夫があ浦▷技術の発達につれ、ICT 技術を活用した新しい港湾建れば、もっと水中バックホウが使いやすくなると思います。

設の時代はそれほど遠くないと思います。潜水士の人件費は人間がやりやすい形をしているマウンドを、ロボットがや安いので、現状ではコストのかからない水中バックホウでなりやすい形にデザインし直すことはできるでしょうか。

いと太刀打ちできませんが、将来、潜水士のなり手が少なく

栗山▷それは可能だと思います。ただし、その際はケーソンなっていき、最終的には人が水中に入ることが無くなってしにも少し工夫が必要です。凹凸しているマウンド上にケーソまうという発想で次の世代に繫げていくことが必要だと思いンを置く場合などは、例えばケーソンの床を厚くするなどのます。

工夫が必要かもしれないです。

栗山▷コスト面では、工期が短くなるというメリットはありま

浦▷建設プロセスも含め、将来の港湾建設はこうなるだろうす。人が水中に入る際には安全性の確保が必要ですが、機械といったイメージはありますか。

だったら少々海が荒れていても作業ができるので、場所によっ

栗山▷まだ具体的なものはありませんが、岩波先生が言われてはだいぶ工期が短くなります。その点ではプラスですね。

たような、調査段階から一気通貫で 3 次元データを活用する

例えば、太平洋に面している鹿島港は年間を通じてうねりためには、もちろんソフトなどの課題もありますが、施工のがあって、工事できる期間が限られます。そのような場所で方法を変えてより省力化させると、それに合わせた設計法が機械を活用できるとなると、工期が短くなるメリットが大き出てくるかもしれないと思います。

いと思います。

高橋▷基礎技術は結構あるので、それを実際に活用できるよ洋上風力発電推進に向けたICT技術の活用
高橋▷ ICT 技術の将来展望といった視点で何かございません
か？
浦▷一番期待しているのは洋上風力発電です。洋上風力発電
では、実際にエネルギーを生産しなくてはならないし、きちんとメンテナンスをする必要性も大きいので、ICT 化を推し進める良いチャンスだと思います。これまで実施していない
新しいプロジェクトですので、ICT 技術を導入しやすいと思います。
沿岸部と沖合では、それぞれ違う技術が必要だと思いますが、計画段階からロボットで建設することを前提にして計画
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CDIT座談会

ソンの形も変えるぐらいの覚悟で検討を進めていってもいいかもしれません。
ただし、いままでどおりつくったものと、マウンドはガタガ
タでもケーソンはしっかりしているものと、防波・防災機能の視点で同じものと考えて良いのかについては不明です。実際につくって比較してみないと判りません。AI（ 人工知能技
術）のように、これからいろいろなシミュレーションをたくさんやって証明できるのであれば、新しい設計法や施設についても考えていくべきではないかと思っています。
日本の人口は今後 30 年で半分になると言われており、従来の手法でやり続けると絶対に破綻するはずです。だから新しいことをチャレンジングにやっていくことは絶対に必要だ
着床式洋上風力発電の例（公益社団法人日本港湾協会提供）と思います。
一方で、本当に潜水士の要らない世の中にしてしまって良いのか、確かに危険作業だから、なるべくやらないほうがいをたてていくことが大事ではないかなと思います。
特に、沖合の風力発電では、遠隔操作式の無人バックホウの活用を推進して欲しいと思います。

いのは分かるのですが、本当に不要という世界にしてしまっていいのかという疑問はあります。
そのバランスを取るのは非常に難しいので、一つのモデル

新しいプロジェクトであり、これまでの縛りがないので、工事が欲しいと思いますが、洋上風力発電のように、いまま様々な新しいことを取り入れやすいのではないかと思うし、で経験のない事業でやってみるのも面白いというお話は、目

とても期待しています。

からうろこという感じを受けました。

岩波▷まさにそうだと思います。港湾も含め、海洋では機械高橋▷海洋における i-Construction については、機械や電気化・自動化が進んでいても情報化がまだであるというのは、のみならず、情報、通信などの幅広い分野の技術を土木技術

これまでは人の手でやることが大前提で、いままで通りやろに柔軟に取り組んでいくことにより進歩していくのではない

うという概念が大前提にあるからだと思います。

かと思います。

ICT 技術ありき、無人化ありき、という視点でものを考え関係機関との連携が今まで以上に大切になりますので、沿ると、もしかしたら防波堤や岸壁の形も変わるかもしれず、岸技術研究センターとしても ICT に関する最新の動向を踏ま港湾の形も変わるかもしれません。

えつつ、港湾・海岸施設の技術的な検討や、防災・減災に関

ただし、今すぐに導入していくというのは、これまでの経験上難しいと思います。
だから洋上風力発電のような新しいプロジェクトで、人手する調査研究等の事業を更に充実させ、i-Construction の推進に貢献していきたいと思います。
本日は、大変貴重なお話を頂き、本当に有り難うございます。

をかけず、ICT 技術ありきで、一気にやってみるというのは面白いと思います。
あとはマウンドを均して、最後に潜水士がプラスマイナス
何センチの均し精度を見るという正確さです。
ナローマルチビームを導入しようとしていますが、まだ精度はナローマルチビームのほうが負けています。完全に置き換えることはまだできないので、いろいろと検討しているところです。
のべ何十人もの潜水士に危険な作業をやってもらってプラ
スマイナス 5cm の精度を出すのと、機械を 10 秒だけ入れて測り、精度が半分なのと、果たして、どちらが本当に我々にとって望ましい状態なのか悩ましいところです。
マウンドだけではなく、その上に載せるケーソンもありま
すから、どちらが良い悪いは一概に言えませんが、ナローマ
ルチビームで 10 秒測ったものを前提とするのであれば、ケー
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特集

海洋における
ICT技術の活用

SIP次世代海洋資源調査技術（海のジパング計画）の成果
東京大学名誉教授

浦辺 徹郎 内閣府 SIP「次世代海洋資源調査技術」プログラム・ディレクター

要があるだろう。

海洋資源とは？

表 1にあるように、マンガン団塊、コバルトリッチ・クラス
海底熱水活動は 1970 年代末に初めて発見され、直ちに海洋ト、海底熱水鉱床の分布は遍在するものの、沿岸国の大陸棚内、科学研究の対象となった。それは大洋中央海嶺軸において循環一定の条件下で承認される大陸棚の延長部、さらにその外側の海水がマグマで熱せられ、海底面上に温泉のように噴出したも深海底のいずれにも存在する。ここで大陸棚とは、低潮時の陸のであったが、水圧による沸点上昇のため温度が 300℃前後

地から 200 海里（370.4km）までの海底およびその下と定義さに達するという特徴がある。このような高温の温泉水つまり熱れる。この大陸棚の範囲が排他的経済水域（EEZ）のそれと一致

水は、銅、亜鉛、金、銀、ほかのレアメタルを金属イオンとしすることから、大陸棚と EEZ が混同されることがあるが、本来て溶解・運搬する能力が高い。熱水が海水と接して冷却される

独立した概念であった。誤解を恐れずにいえば、日本の EEZ 内と、含んでいた金属とイオウを硫化物として沈殿する。その後の水産資源は日本のものとは言い切れないが、大陸棚におけるの 40 年間の調査で沈殿した金属量が多いものが見つかるよう

海底資源開発には沿岸国の主権的権利が認められており、日本になり、それらは海底熱水鉱床と呼ばれると同時に、新資源との法律により開発することができるのである。一方で、沿岸国して注目を集めた。

の主権的権利が及ばない深海底におけるそれらの資源は、国連

ほぼ同じ頃、海山の露岩域にコバルトリッチ・クラストも発海洋法条約の下に設けられた国際海底機構（ISA）によって管轄見され、その資源的意義が検討されるようになった。コバルト

されており、採掘規則についてそこで検討がなされている段階

リッチ・クラストは、1960 年代に既に海底資源として認識さにある。正式合意にはまだ時間がかかるので、大陸棚内にあるれていたマンガン団塊と同様の鉱物組成を示し、冷たい深層海資源の開発が先行するのではないかと考えられている。

水から非常にゆっくり沈殿してできた鉱床である（表 1）。海底
熱水鉱床と合わせて 3 種類の海底資源が経済的・技術的観点か

日本の大陸棚の海洋資源らとりわけ注目を集めているのである。ちなみに深海底の鉱物

日本には国土面積の 12 倍を超える広い大陸棚があり、資源

資源はこの 3 種以外にも知られており、今後とも基礎研究を通形成にとって好ましい地質条件と、豊かな鉱物資源ポテンシャ

じて新たな発見がなされる可能性が高いことも指摘しておく必ルがある。そこには、海底熱水鉱床とコバルトリッチ・クラス

表１

主要な3種の海底資源の比較（Petersen et al. 2016などを改編）
マンガン団塊コバルトリッチ・クラスト

海底熱水鉱床地質環境

堆積物に覆われた深海底

古い海山の上面と斜面

大洋中央海嶺、島弧火山

形状

ノジュール（球形）

岩石表面をアスファルト様に被覆

硫化物マウンド、潜頭性鉱床

水深（メートル）

3000 ─ 6000

1000 ─ 3000

1000 ─ 4000

海域区分
（公海底、大陸棚、延長大陸棚） 38 億 km2（81%, 14%, 5%）

1.7 億 km2（46%, 44%, 10%）

3.2 億 km2（58%, 36%, 6%）

主要金属資源

ニッケル、銅、マンガン、コバルト

コバルト、ニッケル、マンガン、銅

銅、亜鉛、鉛、金、銀

モリブデン、リチウム、チタン

チタン、レアアース、白金、モリブデ ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、ン、ビスマス、リン
アンチモン

推定資源量

211 億トン（ハワイ南方のみ）

75.3 億トン（北西太平洋のみ）

代表的品位

銅、ニッケル : 2.4%、コバルト 0.2% 銅、ニッケル : 0.5%、コバルト 0.7% 銅 3%、亜鉛 9%、金 2ppm、銀 100ppm

環境フットプリント

150 km2

随伴金属資源14 CDIT 2019 ▷ No.51

25 km2

6.0 億トン（中央海嶺軸分のみ）<0.2 km2

海洋におけるICT技術の活用

コバルト
リッチ・
クラスト

ログラム（SIP）」課題の 1つである。この課題はタイトメタン
ハイドレートル通り海底鉱物資源の調査（探査）技術を開発するものに 2014 年に開始された「戦略的イノベーション創造プ

で、以前から海洋資源の生産技術を開発している（独）

海底熱水
鉱床

石油天然ガス・金属鉱物資源機構 JOGMEC との連携の下､ 民間による海底資源調査産業を育成することを目的としていた。
計画の技術開発目標として、われわれは「水深 2,000m
以浅の海域において、海底下 30m にある潜頭性鉱床を図1検出する技術体系を確立する」と設定した。ここで潜頭

日本周辺の海底資源の分布

性鉱床というのは、海底面上に姿を顕していない鉱床の（海底熱水鉱床は著者、コバルトリッチ・クラストは臼井朗、メタンハイドレート
はMH21計画のHP、そして作図は岸本清行による）ことで、これまで世界にそれを探す技術は開発されていト鉱床が数多く知られている（図１）。前者は日本周辺の海洋性なかった。海洋資源調査技術はこのように未踏技術であり、他島弧のマグマ活動がもたらした海底熱水活動に伴うもので、沖の SIP 課題と比べると、ゼロからのスタートであった。

縄トラフと伊豆小笠原弧に見られる。後者は広い海域に分布すそのことも一部関係したかも知れないが、計画の2 年度終了時

るが、金属含有量などの観点からもっとも有望なのは伊豆小笠に非常に厳しい年次評価を受けた。そこで、メンバーの皆様のご

原弧の東側の北西太平洋の海山域である。なお、海のジパング

協力を得て厳しくテーマを絞り込み、かつマネジメント体制の見計画では、この海域の西端にあたる茨城沖の拓洋第 3 海山およ直しを行った（図2）。さいわい技術開発のスピードアップが達成

び福島沖の磐城海山等にもコバルトリッチ・クラスト鉱床が全され、最終的には所期の計画以上の成果と技術移転を達成する面的に存在していることを発見し、その生成年代や金属濃集のことができたことは、海に関わる人々の底力が発揮されたのだろ

分布とメカニズムについて明らかにした。

うと感謝している。以下にこの点をおさらいしてみよう。

ただし、海のジパング計画では 3 種類の海底資源の中でもっとも早く開発されると多くの専門家が合意している海底熱水鉱「統合海洋資源調査システム」の開発と実証

床に技術開発努力を集中した。ただし、得られた技術は広く海広い大陸棚の海底下に潜在している鉱床を特定するために

洋資源開発、環境影響評価および資源安全保障にもつながるもは、広大な面積から効率良く海域を絞り込む技術、つまりターのであり、海底熱水鉱床に限定されない。

ゲティング手法を開発する必要があった。陸上においてはそれ

SIP「次世代海洋資源調査技術（海のジパング計画）」とは？

らはさまざまな探査手法として存在するが、厚い海水柱によって隔離された深海への応用は容易ではなかった。そこで、本計

表記計画は、内閣府総合科学技術・イノベーション会議の下マネジメント会議

画に先駆けて行われた文部科学省「海洋資源利用促進技術開発

PD（浦辺徹郎）（＋4 テーマリーダー）
SubPD
（東 垣）
（出口戦略）

PD 代行／ SubPD （進捗管理）（石井正一）
PD 代理／ SubPD
SubPD
（浦 環）
（辻本崇史）（技術開発）（技術応用）JAMSTEC（管理法人）

統合海洋資源調査システムの実証推進委員会
PD（議長）, SubPD, 内閣府（事務局）, 文科省 ,
経産省 , 国交省、総務省 , 環境省 , 海洋本部 , 各研究機関
さまざまなタスクフォース
知財委員会

海洋資源の成因に関する科学的研究に基づく調査海域の絞り込み手法の開発
テーマリーダー堀田 平
テーマリーダー木川栄一
J-MARES
産総研
海洋調査協会JAMSTEC
JAMSTEC
九州大学
海技研
情報通信研究機構
高知大学
東京大学

図2

産業化方策
助言会議
（主査
高島正之）

海洋資源調査技術の開発
テーマリーダー
浦 環（兼任）
海技研
港空研
高知大学

生態系の実態調査と長期監視技術の開発
テーマリーダー山本啓之
国環研
JAMSTEC
東京海洋大学横浜国立大学SIP「次世代海洋資源調査技術(海のジパング計画)」のマネージメント体制と参加機関

CDIT 2019 ▷ No.51 15

プログラム（いわゆる基盤ツール）」のセンサー開発の成果などはないが、今回世界で初めて、海域の諸制約を克服して、深海を利用しつつ、世界に先駆けて高効率・低コストの「統合海洋底において数多くの調査手法を柔軟に組合せることができる「絞

資源調査システム」を確立する目標を立てた。その際、もっとり込み」システムが開発されたのである。以下にその中核的なも力になったのが独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機技術について概観してみよう。

構（JOGMEC）との連携であった。JOGMEC-SIP 連絡会など実「統合海洋資源調査システム」の手法とは？

務者レベルでの話し合いが数多く持たれ、将来のユーザとしての JOGMEC のニーズを共有して研究開発の方向が決定された。

本システムの最大の特徴は、段階別に概査→準精査→精査と上記の方針にそって研究開発した技術・手法を、民間調査会

調査海域を絞り込んでいくことにある。概査段階では、足の速い社が自らの資源（人材、機材、経験）を活用してサービス事業とプラットフォームである船舶や自律型海中ロボット
（AUV）
を使っ

して提供できるように普遍化したのが「統合海洋資源調査シスた、海底地形調査、熱水プルーム検知、地磁気調査などが中心

テム」である（図 3）。計画 3 年目の平成 28 年度には、このシスとなる。この段階で、海底熱水鉱床を伴う特徴的な火山地形やテムを沖縄トラフ HAKUREI サイトに適用して有効性を検証し鉱床生成時の熱水変質に伴う地磁気異常などの有無を調査する。

た。ここは JOGMEC により詳細な資源量評価がなされていた準精査段階では、AUV を用いた高解像度の海底地形・地質調場所であったが、実証の過程で、海底下 30m にある潜頭性鉱

査、自然電位探査、電磁探査（比抵抗分布）、深海曳航式地震探床が検知できることが明らかになり、一同大いに力づけられた。

査法などを行う。AUV を用いると、10-20cm 程度の分解能で

平成 29 年度には、まだ全貌がよく分かっていない沖縄トラフご

微細海底地形情報が得られるので、この時点で熱水チムニーやんどうサイトにおいて、後述する自然電位調査、地震波探査、硫化物マウンドがその形態から捉えられることがある。この手

重力調査等を行った。引き続いて行われた海底設置型掘削装置

法は海底面上に姿を現していない潜頭性鉱床には用いることがによるサンプリングと検証により、堆積物に覆われた硫化物鉱

できないが、それにもっとも威力を発揮するのが自然電位探査

体と、さらにその下にある熱水変質帯の検知が可能であること法である。これは、海底面下の鉱床が自然の電池のように電界が分かってきた。つまり、2 つの既知鉱床で方法の有効性が証を持つ性質を利用するもので、陸上では SP（self potential）法

明されたのである。

と呼ばれる。ただし、この手法は信号とノイズの区分が難しく、そして、計画最終年度の平成 30 年度には、鉱床の存在が未1960 年代に提案されたものの、現在ではほとんど使われていな

確認の海域において、当該システムの概査→準精査→精査のス

かった。ひょうたんからコマで、海底では自然電位探査法が安テップ別調査法を適用し、海底下 40m にある鉱化帯を発見す

価で効率が良く、anomaly-huntingに最適な手法であることがることができた。この段階で、鉱体のバリエーションと、そこ明らかになった（Kawada and Kasaya, 2017）。この手法は、から得られるさまざまな取得データとの関係性が体得され、手さまざまな電磁探査法と併せて、主力の調査法となっている。

法の “ 熟成 ” がなされた。陸でも海でも、単一万能の資源探査法

精査段階では、有索無人探査機（ROV）や海底設置型機器な
どの足の遅いプラットフォームを用いた、段階別絞り込み（ターゲッティング）

広大な海域

ZVCS地震探査（J-MARES）、重力探査（海有望海域

統合解釈・評価

洋調査協会）などの手法が活躍し、垂直方向の詳細な情報を得ることになる。今回の★

船舶

AUV 複数機同時運用

海中曳航体
ホバリング型
AUV

ROV
海中設置型
観測機器

3 億 6 千万 km2
成因モデルに基づく海域の
絞り込み

概査

準精査

民間や
JOGMEC に引継ぎ、
ボーリング、
鉱量確定、
FS 調査等を経て開発へ精査

手法により海底熱水鉱床の上面と下面が反射波として検知できることが分かってきた。
その結果と重力探査を組み合わすと、おおまかな鉱石量を推定することも夢ではなく、その後の稠密ボーリング計画の立案に大き← 1km →

く寄与することが期待される。

20km← 5km →

→1 万 km2→100km2

図3

16 CDIT 2019 ▷ No.51

システム検証の結果、この ZVCS地震探査← 2m →→10km2

統合海洋資源調査システムの概要

鉱床の発見「統合海洋資源調査システム」のコスト上にも述べたように、 物理探査は複数

海洋におけるICT技術の活用

手法を組み合わせて、漏れなく効率的に絞り込みを行えること

ア技術である。これは、やはり自律型ロボットである洋上中継に意義がある。鉱床はたとえ同じメカニズムで生成したもので器（ASV）一台を使用して複数の AUV を監視・誘導するものあっても、それぞれ異なった個性を持つからである。

で、その間、母船は別の調査を行うことが可能となる。われわ

このように説明すると、そんな面倒なことをせず、直接ボー

れがこだわったのは、国内で修理・改良が可能な、国産の機器リングしてしまえば良いのではないか、という人もいるだろう。

でそれを成功させることであった。さいわい、本計画で建造し陸上では、ジュニアカンパニーと呼ばれる小規模の探査コンサ

た 5 台の AUV を同時運用することに成功し、その技術目標はルタント会社が、系統的な地球物理探査による絞り込みをせず、達成することができた（海上技術安全研究所）。ただし、実際勘と思いつきでボーリングを開始することがある。多くのジュの調査現場では、運用だけではなくさまざまなセンサーを搭

ニアカンパニーがあるオーストラリアでは、やみくもにボーリ載した複数 AUV による調査が、計画の範囲内で確実に実施さングを行い、兆候がないと鉱区を放棄して次に移る、いわゆるれることが重要であるので、より少ない台数での運用となる

ヒット・アンド・ラン方式がとられた地域もある。

だろう。

しかし、“ 見逃し ” をする可能性が高いこのような手法は、取次にそれを民間移転するためには、オペレータの養成、搭載

るべきでないし、 実際海洋においては取ることができない。

センサーによるデータの取得と解析などクリアすべき課題が多ボーリングのメートル当たり単価が陸上の 100 倍以上かかるい。そこで、平成 30 年 10 月に、JOGMEC 担当者の同乗の下、からである。そのため、概査〜精査に至る段階では、ボーリン

伊豆の熱水域において民間企業による調査航海を実施し、民間

グという手段を使わず、物理探査によってターゲティングを行事業化が可能であることを確認した（海洋調査協会）。

うことが効率的なのである。統合海洋資源調査システムを用いさらに、調査で得られた膨大なデータを速やかに解析して、て十分対象を絞り込んだ後は、金属含有量（品位）や鉱石の性現場にフィードバックすることも効率化に大きく寄与する。そ質を細かく知るためのボーリングが欠かせないが、対象エリア

れを阻んでいたのが、海域における通信能力の低さであった。

をあらかじめ絞り込めることにより、ボーリング数を劇的に減

これまで海上での商用衛星通信の速度は 500kbps であったが、らすことが可能となるのである。

本計画では船上であっても十分な精度で衛星追尾を実現できる

さらに、海洋調査のコスト高を生む原因がある。陸上の平坦

小型アンテナを開発し、10Mbps の通信速度を達成した（情報地ではトラックに機材を積めばどこにでも行けるが、海域では通信研究機構）。この高速衛星通信技術はその後の航海で多用

常に傭船をしなければならず、やはり移動コストが一日当たりされ、大容量観測データの伝送や、陸上との TV 会議などに活陸上の 100 倍以上となるのである。ただし、陸上探査から海洋用された。これにより、データ解析の専門家や人件費の高い技

探査へパラダイムシフトさせるという SIP の出口戦略を達成す

術者を船に乗せる必要が無くなり、コスト面でも大きな寄与とるためには、そのような海のコスト高の要因は克服しなければなった。

ならない。もし陸上とのコスト競争が可能になれば、陸上におさらに詳しい探査技術の内容について知りたい方は、その手ける銅・金などの非鉄金属探査に使用されている年間1.1兆円

順を示した「海底熱水鉱床調査技術プロトコル」という小冊子の投資額（MinEx コンサルタント 2017 資料）の一部を、海にシ（和文・英文）を公表しているので、興味のある方はダウンロー

フトさせられる可能性が出てくるからである。

ド（https://www.jamstec.go.jp/sip/pdf/resultList2017̲p̲

そこで、われわれは１件あたり 5 億円を統合海洋資源調査シ
ステムのコスト目標として設定した。陸上での探査プロジェク
トの平均予算額は非常に幅が広いが、中規模の探査プロジェク

j.pdf）して頂きたい。

海のジパング計画のこれからトの場合平均 5 億円前後と考えてよいからである。この目標を本計画は 2019 年 3 月末をもって終了する。出口戦略はほぼ達成するためには、傭船期間（シップタイム）を何倍も有効活用達成され、日本の大陸棚で海底熱水鉱床探査を実施しているするアイデアが必要になる。そのコア技術として取りあげたの

JOGMEC によってその技術が活用される見通しはあるものの、が次に述べる AUV 複数機同時運用であった。

海外における調査の市場はまだ存在していない。海底資源探査

シップタイム有効利用のコア技術：
AUV 複数運用

は将来の資源問題を解決する幾つかの対策の1つに過ぎないが、本計画の AUV 複数機同時運用システムは、全自動海洋資源調査ないしはスマート調査として世界で始めて実現できたコ

いずれ訪れる資源の安定供給をめぐる想定外の事態に備え、日本が出遅れることの無いよう、今後とも関係方面のご理解とご支援をお願いしたい。

CDIT 2019 ▷ No.51 17

特集

海洋における
ICT技術の活用

海中ロボット技術の発展と将来
浦環

九州工業大学社会ロボット具現化センター特別教授

１. 自律型海中ロボット開発の黎明期から「にわか」AUV信者隆盛に至るまで
1984 年、 私 が 自 律 型 海 中 ロ ボ ット（AUV：Autonomous
Underwater Vehicle）の研究開発を始めた頃、まともに動け

東京大学名誉教授

してロボット開発をし、働かせながら開発を進めていくことがな
ければ、ろくなロボットはできないのである。

2. フィールドロボットる（仕 事 が で き る）AUV は、 ワ シ ン ト ン 大 学 APL（Applied

鉄腕アトムをシンボルとしてロボット先進国を自負していた

Physics Laboratory）の「SPURV」（1957 年 建 造、 図1参 照）

日本のロボットたちは、2011年 3 月11日、東日本大震災に伴と IFREMER（当時は CNEXO）の「Epaulard」ぐらいであった。

う福島第一原子力発電所の事故がおこったときに、人の行けな

それから 35 年、今では雨後の竹の子のように AUV が作られ、い高い放射線の中で活躍するであろうと期待されたが、見事に海中技術に関係する人達は「AUV」「AUV」と連呼している。

裏切った。千葉工業大学が開発していた「Quince」が原子炉建

SPURV の開発から既に60 年、長い開発の歴史を感じさせる。

屋内の調査活動をして、名誉をなんとか挽回はしたが、痛手は

米 国 海 軍（正 確 には ONR）が SPURV 開 発 の 資 金 を出し、深い。役に立つフィールドロボットの難しさを示したのである。

1979 年までに 7 台の SPURV を使っている。ONR は、その後

陸上はさておき、海中では、Quince のような遠隔操縦機の利「REMUS」と名付けられた AUV の開発に力をいれ、ノルウェー用は 30 年以上も前から日常茶飯事におこなわれている。1995の「Hugin」と並ぶ、世界のトップ AUV を完成させている。

年には 1万メートを越える長いケーブルにつながれた ROV「か米国海軍に遅れること 50 年、日本の海上自衛隊もようやく
AUV 開発に興味を示すようになった。自衛隊が AUV を持っていこう」が世界の海の最深部 10,911メートル深度に到達し、技術の高さを世界に示した。

いても、その働きはロケットのように派手でなく、一般人にはなぜ、陸上ロボット（工場内で働くマテハンロボットを除き見えにくいので、自衛隊の AUV が何をやっているかがなかなか

移動ロボットに限定している）がたいした仕事ができず、ROV

分からない。このことは、日本全体としての AUV の開発にとっや AUV などの海中ロボットがちゃんと仕事をしているのであろておおいに問題である。

うか。答えは簡単である。深い海の中へは人間が直接行くこと一般的にいって、ロボットは動けばよいものではなく、働かができず、ROV や AUV はニッチを持つのに対し、陸上では人なければならない。それもロボットの利点を生かした働きをせ

間が仕事をやってしまいロボットがいなくても事が足りるからねばならない。AUV は海中で働くので、海中という環境を理解である。そこで研究開発者は、ついつい奇をてらってしまい、
実用からほど遠い世界へと埋没してしまう。必要は発明の母であり、技術者だけの興味で開発がおこなわれると、母のいない発明になってしまうのである。

3. フィールドロボット開発の肝研究室内から飛び出して自然環境の中で働くロボットの開発
は、与えられた機械的な仕様を備えたロボットを開発すればよいということではない。フィールド環境の圧力に耐えなければ
図1 ワシントン大学のやりきるロボット「SPURV」

18 CDIT 2019 ▷ No.51

ならない。造船用語では、これを『「堪航性」がある』という。

海洋におけるICT技術の活用

海中ロボットの場合には、支援船から投入され、仕事を終えて支援船に揚収されるまでを安全に行うことができれば堪航性があるといえよう。ひっくり返りやすい二足歩行ロボットの場合は、自分で立ち上がってやり直すことができなければ、堪航性はなく、役に立たない。大切なのは「歩くこと」ではなく、「歩ききる」ことである。
「歩ききる」ことができることを証明するに

図2

東京大学のやりきるロ
ボット「r2D4」

図4

先駆型ロボットからやりきるロボットに変身した「TunaSand」、「Tuna-Sand 2」と「ほばりん」（左から）は、「歩ききる」以外に道はない。

図3

先駆型ロボット「TwinBurger」

ROV や AUV のように海に潜るロボットは「潜りきる」のだが、これを証明するには、船を借り、外洋にでかけて、海況を読み、潜航を繰り返さなければならない。外洋に出かけるには多大な経費がかかるので「潜りきる」チャンスは少ない。一度やりそこ
なうと、次のチャンスは一年後、ということはざらである。そのために、準備はしっかりと行う必要があり、また、部品が壊れたときに外洋の船上で修理したり、予備品に取り替えたりす
る準備も重要である。
やりきるロボットを研究開発することが、フィールドロボッ
ト開発の肝である。この肝が盛り込められたロボットの仕様書
作り、あるいは研究計画作りをしなければならない。
「やりきる」

解決策はある。やりきるロボットと先駆的ロボットの二頭立てで研究開発を進めることである。

には、何をやりきるのかを定義しなければならない。これはミッ

筆 者らは 1984 年から AUV の研 究開発を始めて、 航 行型

ションとよばれ、ミッションを定義することがロボット開発のAUV とホバリング型 AUV の研究開発を進めてきた。1節で紹第一歩である。しかし、開発を始めるときに、「アレもしたい」

介した SPURV や REMUS は航行型 AUV で、やりきるロボット「コレもしたい」や、「アレをやらせたい」「コレもやらせたい」との代表例である。筆者らは 2003 年に航行型 AUV「r2D4」（図 2

いう多くの人達が出てくる。それらを取り込もうとすると、や参照）を作り、多くの潜航をやりきってきた。1992 年に作ったることが多すぎてやりきることができずに、何もしない何でもホバリング型 AUV「Twin-Burger」（図 3 参照）は先駆的 AUV のできないロボットができあがってしまう。外野からのアレコレ

嚆矢であり、「Tri-Dog 1」を経由して「Tuna-Sand」さらには「ほを切り捨て、ミッションを明確にすることが、フィールドロボッ

ばりん」（図 4 参照）へと花開していく。 ホバリング型 AUV がト開発の第一歩の成功のための秘訣である。

その存在を認められたのは、Tuna-Sand が 2010 年にメタンハ

4. 大学の研究者の不参加
大学の研究者や学生が研究開発に加わり、イノベーションを作り出さなければ、その分野の発展は期待できない。大学の研究者は、当然ながら先駆的なことをしたがる。先駆的なことでイドレート地帯調査でベニズワイガニ群集を観測したからである。このとき、先駆的ロボットは、やりきるロボットへと変身した。Twin-Burger 開発から約 20 年の年月が経過していた。

5. 港湾工事におけるロボット

なければ、論文が書けない。作り上げたロボットが、たとえ仕陸上工事だけでなく、海中工事も今後 IoT 化が進んでいく。海事をやりきったとしても、それが先駆的でなければ、大学の研中工事の一種である港湾工事は、浅いだけあって通信・エネル

究者は評価されない。フィールドロボットは、「やりきる」こと

ギ供給用のケーブルを繋ぎやすく、水中バックホウなどの ROVが重要なので、「先駆的」は二の次になりがちになる。先駆的な（遠隔操縦機）は使いやすい。つまり、深海工事に比較して港湾ロボットが好きな大学の研究者が、やりきるロボットの研究開

工事は格段にIoT 化しやすい。課題は水中機、すなわちフィール

発をおこなうことは難しい。

ドロボットにある。この開発は、3 節に述べたように、やりきる

AUV や ROV については、3 節で述べたように、「潜りきる」こロボット開発でなくてはならない。さらには、今後の発展を担うとが大変なので、大学の研究者が研究開発に参加することはさ大学の研究者を含めて、先駆的ロボットが並行しておこなわれらに難しくなる。したがって、大学の先駆的ロボット研究は、

るならば、さらに望ましい。予算に限りがあるから、一方だけそれだけやっていては予算がつかず、推進は難しい。

をやればよい、と考えられがちであるが、それは間違いである。

CDIT 2019 ▷ No.51 19

特集

海洋における
ICT技術の活用

港湾工事における
生産性向上の取り組み
野呂 茂樹

国土交通省 港湾局 技術企画課 港湾工事安全推進官

2025 年度までに建設現場の生産性を 2 割向上させることを目

1. はじめに指して、i-Construction を推進している。
平 成 31 年 は 生 産 性 革 命「貫 徹 の 年」 と 位 置 付 け、

国土交通省では、人口減少時代においても経済成長を実現さ

i-Construction などの施策を積極展開する方針である。

せるため、労働者の減少を上回る生産性の向上を目指し、平成
28 年 3 月、大臣自らが本部長となり「国土交通省生産性革命

2. 港湾工事におけるICT施工の導入

本部」を設置、省を挙げて「生産性革命」に取り組んでいる。
その施策として、建設現場における生産性を向上させ、魅港湾工事における i-Construction の取り組みの一つとして、港湾の建設現場に ICT を導入し生産性向上を目指している。

力ある建設現場の創出を目指し、建設現場の測量から設計 ･ 施工、維持管理に至る建設プロセス全体を 3 次元データで繋ぎ、港湾局は、平成 28 年 6 月、学識経験者、関係業界団体、関○Society5.0 において i-Construction を「深化」させ、建設現場の生産性を 2025 年度までに 2 割向上を目指す○平成 30 年度は、ICT 施工の工種拡大、現場作業の効率化、施工時期の平準化に加えて、測量から設計、施工、維持管理に至る
建設プロセス全体を 3 次元データで繋ぎ、新技術、新工法、新材料の導入、利活用を加速化するとともに、国際標準化の動きと連携

i-Construction

測量
ドローン（レーザースキャナ）や準天頂衛星システム（みちびき）を活用し、効率化、高密度化した面的な 3 次元測量
準天頂衛星
（みちびき） ドローン

設計
3 次元モデルによる可視化と手戻り防止、4D（時間）、5D（コスト）による施工計画の効率化

測量設計

機器活用による測量

2 次元図面による設計
主桁

GPS

検査路

横桁

横構

3D データ
VR

維持管理

施工

ロボットやセンサーによる管理状況のデジタルデータ化、
3 次元点検データによる可視化

維持管理
人手が必須な点検作業

施工
従来手法

労働力を主体とした施工
自動化
ビック
データ

ロボット
AI

建設プロセス全体を 3 次元データで繋ぐ

ICT 施工の工種拡大、
3 次元データに基づく施工、
デジタルデータ活用による新技術の導入拡大等

3 次元設計データ等を通信国際標準化の動きと連携
ロボット、AI 技術の開発

自動運転に活用できる
デジタル基盤地図の作成

社会への実装※「i-Construction推進コンソーシアム（第3回企画委員会）」（H30.6.1）
資料より

20 CDIT 2019 ▷ No.51

バーチャルシティによる空間利活用

海洋におけるICT技術の活用

係行政機関等からなる「港湾における ICT 導入検討委員会（委全ての浚渫工事で 3 次元測量を実施している。

員長：東京工業大学 岩波光保教授）」を設置し、測量から設計、

また、建設会社が保有する浚渫船には、浚渫作業中に、3 次施工、検査に至る一連のプロセスにおいて ICT を活用した情報

元データ（現況・計画地盤）やソナー等を併用して、リアルタイの 3 次元化を進めるための検討を行うとともに、ICT の導入にムに目標浚渫深度や施工深度（掘り跡）を PC 等画面上に表示（可向けて必要なシステムや基準類等整備の検討を行っている。

視化）し、画面表示に従って施工することで過不足無く効率的

一方、平成 28 年 4 月に策定した「港湾の技術開発にかかるに掘削することができるシステムを搭載しているため、平成 30

行動計画」においても、ICT を活用した効率化に向けた取り組

年度は、これらのシステムを活用する試行工事を実施し、施工みとして、施工、維持管理、海洋開発等のあらゆる場面におい部分の ICT 化の標準化に向けた基準類の整備を行っている。

て ICT を活用した新技術の現場への導入を積極的に実施することを、その方針として掲げているところである。
以下、港湾における ICT 導入の推進等に関する取り組みを紹介する。

5. ICT浚渫工における生産性の向上
浚渫工で行われる出来形測量において、マルチビーム測深を用いることで、通常海上保安庁が海図や水路通報を発行するた

3. 港湾工事におけるICT活用の現状めに行っていた水路測量を、施工の出来形測量に一本化することが可能で、通常工事竣工後に別途行っていた水路測量の実施

港湾工事の現場においては、情報技術の進展の中で、安全でを省略し、重複作業の一本化で時間とコストを削減することで確実な施工管理を行うことにより生産性を高めていくという大生産性の向上に寄与するものと考えている。施工の出来形測量

きな流れは進展してきており、特に、比較的規模の大きい航路

を水路測量成果として活用するため、各種基準類を水路測量側

浚渫工事に用いられる作業船は、既に GNSS（全世界的衛星測に合わせた実施要領類作成し、平成 30 年度より運用している。

位システム）を装備したものも多く見られ、施工管理に ICT を取

6. ICT活用工種の拡大

り入れることにより施工箇所の可視化が進んでいるものも多い。
また、水中の測量技術についても、海底地形を 3 次元で面的ICT 浚渫工からの拡大として、港湾構造物工事への導入を考に精度良く把握出来る機器（ナローマルチビーム等）の普及やえている。現状の工事現場を見てみると、捨石の投入やブロッ

海中の状況を把握出来る航空レーザー測深機、陸上の 3D レー

クの据付位置の目標設置や指示等を削減・軽減し、施工の効率

ザスキャナ、無人機航空写真撮影（UAV）等もそれぞれのツー化を図るシステムとして、捨石投入船や起重機船のブーム先端

ルを組み合わせた活用も含め、ICT を活用する土壌は既に構築に GPS を搭載し、目標位置をリアルタイムで PC 等画面上に表されていると言える。

示しオペレータに提供する作業船位置誘導管理システムや、建設機械を用いて、基礎捨石面の均しを行う捨石の機械均し機が4. ICT浚渫工の実施

活用されている。

ICT を活用した工事は、浚渫工事を皮切りに実施しており、機械均し方式は、自動追尾式 TS と GPS を活用して位置管理

平成 29 年度は、一部の浚渫工事を対象に ICT を活用した 3 次を行うことで、大水深において高精度での大量急速施工が可能

元測量を実施したが、平成 30 年度は、本格運用として、ほぼになる。

グラブ浚渫船と施工管理装置による施工状況可視化画面

CDIT 2019 ▷ No.51 21

ICT 施工により一本化

請負工事

水路測量

【起工測量】【本工事】【出来形測量】【水路測量（※）】（従前）シングルビーム測深（ICT）マルチビーム測深（標準化）（従前）旗入れによる掘削
箇所確認（ICT）GPS 施工管理装置による掘削箇所可視化（従前）シングルビーム測深（ICT）マルチビーム測深（従前）工事終了後別途実施（ICT）請負工事
出来形測量成果を活用※海上保安庁が海図や水路通報を発行するために必要な測量

グラブ浚渫

3 次元測量図

施工状況の可視化･可視化により施工期間短縮･３次元データを活用した
電子検査の実施
・完成状況の可視化
・出来形数量計算の自動化〇ICT 施工は､マルチビーム
測深を標準化することで､従来工事終了後に別途行っていた水路測量を､工事出来形測量成果をもって対応可能とした。
時間･コストの削減

このことから、平成 30 年度は ICT 浚渫工以外の工種として、せて事業全体にわたる関係者間の情報共有を容易にし、一連の既に技術としては確立しているが、標準化されていない捨石投建設生産システムの効率化・高度化を図ることを目的としてい入やブロック据付、捨石機械均しについても試行工事を行い、る。最新の ICT を活用して建設生産システムの計画、調査、設

平成 31 年度からの本格導入に向けた基準類を整備する予定で

計、施工、管理の各段階において情報を共有することにより、ある。

効率的で質の高い建設生産システムを構築し、ミスや手戻りの大幅な減少、単純作業の軽減、工程短縮等の施工現場の安全性
高度規制

向上、事業効率及び経済効果に加え、副次的なものとして、よ離隔監視

りよいインフラの整備・維持管理による国民生活の向上、建設
GPS

GPS

離隔監視

作業船位置誘導管理システム

桟橋のCIMモデルイメージ

捨石機械均し機支保工

7. 港湾構造物へのCIM（Construction Information
Modeling / Management）の導入
CIM は、CIM 導入ガイドライン（案）において、計画、調査、

ジャケット本体斜材

設計段階から 3 次元モデルを導入することにより、その後の施工、維持管理の各段階においても 3 次元モデルを連携・発展さ

22 CDIT 2019 ▷ No.51

3次元モデルによる部材干渉状況の確認

海洋におけるICT技術の活用業界に従事する人のモチベーションアップ、充実感等の心の豊境整備として、3D データを取り扱える性能をもった PC や大かさの向上が期待されている。

量なデータをやり取りできる記憶媒体などの整備も必要であ

陸上工事では、橋梁工事などにおいて既に導入されており、る。これらの整備により、データを受け渡しできる環境（プラッ

合意形成の迅速化や施工計画・施工条件の確認等に効果がある

トフォーム）を整えることが出来る。

ことも実証されている。

②アプリケーションやコンテンツの整備

港湾構造物においては、桟橋構造のように、複雑な構造に二つ目は、受け渡しできた 3D データを活用して効率的な業なっている施設には有益であると考え、平成 30 年度は CIM 作務を行うためのソフトの整備である。例えば、3D データを用

成業務を実施し、その結果を踏まえて CIM ガイドラインをまいて、港湾工事独自の考え方を取り入れた数量計算や、工事のとめる予定としている。

出来形の確認・評価などが行えるアプリケーションソフトの開発・整備は、業務の効率化には欠かせない。また、防波堤や岸

8. 新しい仕組みづくり

壁などに用いられる各種資材等の仕様等を整理したコンテンツ

これからの港湾における i-Construction の取り組みの核と（部品）の整備も重要である。

なるものは、調査から設計、施工管理、検査そして維持管理のこれらの開発・整備にあたっては、官民の役割分担や民同士

フェーズまでの 3D データの受け渡しと、そのデータを活用での協力及び競争により進められるものと考えている。ノウハウ

きる仕組みづくりである。このために重要となるのは以下の３を持った港湾関係の法人やコンサルタントの協力や開発競争につの取り組みである。

より、より質の高いものができることを期待したい。

① 3D データ受け渡しの環境整備③人材の育成まず一つ目は、3D データ受け渡しのための環境整備である。

三つ目は、新しい仕組みを支え利用する人材の育成である。

3D データを調査から維持管理の各フェーズまで受け渡しする

特に、新しい基準や要領の内容を理解した上で、3D データをためには、そのためのソフト面・ハード面の環境を整備する必取り扱える人材が育たなければ、この仕組みは機能しない。こ要がある。ソフト面の環境整備のために不可欠なことが、発のためには、発注側と受注側の両方に、3D データを取り扱うこ

注や検査などで現在使われている基準や要領の新設・改訂であとができ、かつ、港湾独自のアプリケーションソフト等を使える。従来から用いられている発注や検査の基準や要領は、3Dる技術者が必要である。このため、発注者及び受注者を交えたデータに対応したものとなっていないため、調査や工事で 3D研修等、技術者を育成する取り組みも進めていく必要がある。

データを取得しても、その成果の受け渡しは、2 次元の図面等で行うことが前提となっており、調査や施工管理で使われてい9. おわりにる 3D データを次のフェーズに受け渡しする仕組みが存在しな

今回の生産性革命が単にコストダウンの取り組みに終わらない。また、これらの基準や要領の整備と併せて、ハード面の環

いようにすることが重要である。今回の生産性革命は、将来予想される労働者・技術者の不足の状況の中でも良い品質のものを作れる仕組みを整備することであり、業務の効率化を通じて設計者（コンサルタント）・３次元モデルの作成

CIM の活用イメージ

港湾管理者
・3 次元データを
活用した
維持管理

労働生産性を上げる取り組みである。
i-Construction 推進の過程では、ICT 導入のための先行投資も必要であり、今後の港湾工事現場のために今乗り越えていか
なければならないと考えている。
我が国の港湾開発は戦後の経済復興とともに飛躍的に進んだ

クラウド等による情報共有が、その中で積み重ねてきた港湾整備の技術や経験を整理し、調査、設計、発注（積算）、出来形確認や完成検査等の仕組みが整えられてきた。

発注者（各地方整備局等）
・３次元モデルによる工事発注施工者（建設会社）・3 次元データを
活用した
施工管理

このような仕組みに、近年飛躍的に進展している ICT や CIMを取り入れ、今後 10 年先、20 年先の港湾の未来の現場のあり方を模索する作業が、港湾における生産性向上の取り組み、すデータ受け渡しプラットフォームイメージ図

なわち i-Construction の取り組みである。

CDIT 2019 ▷ No.51 23

特集

海洋における
ICT技術の活用

港湾空港生産性向上技術センター
のとりくみ
吉江 宗生

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所

はじめに

現在のシステムは、マシンガイダンスと呼ばれる運転席の潜水士の支援システムとなっている（図 -1）。現状の水中バックホ

当センターは、時の政策を受けて設立されて早 3 年になる。

ウによる均し作業では、バックホウのオペレーターの他にもその間、センター所属の各研究者によりさまざまな研究開発がう 1 人の潜水士が丁張り作業を行っている。バックホウのオペ

営まれるとともに、生産性向上の技術検証として、現場での試レーターは水糸ともう 1 人の潜水士の指示を見ながら均し作業

験が多く実施されていることから、ここに概要を紹介するものを実施する。沖縄の海でも、陸上に比べると水中の視界は悪く、である。

この丁張り作業は盛り替え回数が増えてしまうため、改善が望まれる。マシンガイダンスでは、目標高さと、バックホウのリ

1. 調査・施工等の省力化と安全性の向上

アルタイムの動きおよび刃先位置が 3D の CG で表示されるので、丁張り作業が不要となり、オペレーターは CG 画面で施工（1）水中建機を活用した海中部の施工技術の高度化

状況を判断して操作ができるため、生産性が向上すると考えて土木現場の生産性を向上するために、i-Construction を進いる。音響プロファイラは、施工箇所の状況を計測して 3D 表

めるにあたっては、機器の研究開発が必須である。同時に開発示することにより（図 -2）、オペレーターがこれまでの作業とした機器の運用や経済的な考察が十分行われる必要がある。機

今後の作業について、計測結果として確認作業をするために搭器に関しては、過去の知見を活かしながらも、事業現場の声を載するものである。

よく聞くとともに、熟練した現場の作業者の今後の作業内容が変更されることに対する練度の喪失を防ぐ必要がある。
これらを踏まえて、産・官・学の連携（共同研究を含む）及
び事業現場のご協力を得る体制を組んで、水中建機を活用した海中部の施工技術の高度化のテーマについて取り組んでいる

運転席に水中モニタ設置

ところである。この中の、「産」はかねてから水中バックホウによる施工実績が多い極東建設株式会社および、i-Constructionを推進する（一財）港湾空港総合技術センターとの共同研究を実施している。
「官」はそうした現場が多い沖縄総合事務局港湾空港部である。また、「学」の連携については、琉球大学と実施している。そして、開発した機器の現場試験を、事業現場を受け持つ国の事務所及び受注建設会社の協力を得て実施している。
2018 年度は京浜港ドックでの大型水槽実験により搭載予定

マウンドのグラフィカル表示

施工高さの数値化の音響プロファイラの精度や運用上の検討を行い、同年度内に事業現場で捨て石均し作業の試験を実施する予定としている。

24 CDIT 2019 ▷ No.51

図-1 CGによるマシンガイダンス

海洋におけるICT技術の活用

2. 常時・非常時に亘る施設の点検技術の高度化（1）マルチコプター等による点検
a）消波ブロックの移動量調査
マルチコプター、いわゆるドローンを用いた点検により、効率性、安全性、経済性の確保を狙った研究開発として、消波ブ
ロックの移動、沈下（図 -3）の定量的な点検への活用を研究している。マルチコプターにより撮影した画像を解析し、3D モデルとし、3 次元的な変形量を解析するものである（図 -4）。
2017 年度までは、マルチコプターに搭載された GNSS は単
独測位のもので、一般的な仕様であった。このため高さ方向の図­2

音響プロファイラによる外界計測による作業の確認

計測精度が悪く、既知点情報（GCP：Ground Control Point）
として高精度な RTK­GNSS を用いた測量点などを設けて補正2019 年度からは、さらにこのシステムを遠隔操作とする研する必要がある。しかしながら GCP を数多く設けることは、究開発に移行する予定である。しかしながら、遠隔操作では、

マルチコプターを用いることによるメリットを大きく損なうこ

バケットをうまく使った均し作業をするには効率が下がると考ととなってしまう。

えられることと、本均し精度（ 10cm）を確保するために、琉

高知港沖防波堤は、陸上から離れているため、船で GCP を球大学と均し専用のアタッチメントを開発しているところであ取得しに行かなければならない。マルチコプターによる点検作

る。このアタッチメントを均し面にあてがう単純な操作で均し業の容易化のメリットが大きいため、陸上の GCP を使用したができることを目指している。なお、遠隔操作にすることで、支援船は必ずしも必要でなくなること、潜水限界の海象条件よりも厳しい海象条件で施工できること、船舶と水中の作業員がつかないで作業する場合は、夜間作業の安全性が向上することなど、まさに生産性の向上に資する技術となる。

（2）水中音響ビデオカメラ
東京湾のように濁りの多い海域でも、対象物の画像を捕らえられる水中音響ビデオカメラは、内閣府の SIP 事業（2014­

図-3

消波ブロックの変形・沈下

2018 年度）として、また、（一財）港湾空港総合技術センター、神奈川大学との共同研究として研究開発を進めている。SIP では JAMSTEC を始め様々な連携が組まれており、（一社）海洋調査協会が運用について検討するなど、現場の声と産・官・学の連携した体制として取組み、さらに出口戦略の一環として関東
地方整備局、九州地方整備局との連携により現地試用のための
UAV photographing

検討に着手したところである。
研究開発の中で、浅海域用の音響ビデオカメラは人が保持できるサイズへの小型化を実現しており、今後工種や現場条件に

3D modeling

よって前述の水中バックホウの遠隔操作システムにも搭載される予定である。現在は港湾に関わる施工や維持管理への利用など、海底資源調査のみならず様々な用途について、その運用方
法とともに検討を進めている。

図-4

マ ル チ コ プ タ ー (UAV：Unmanned Autonomous
Vehicle)の取得写真からモデリングCDIT 2019 ▷ No.51 25

補正で、どの程度の精度が得られるかを検証した。その結果、の被災状況を把握する目的では、UAV の計測精度は十分であ陸上に近い側の南防波堤では水平誤差 50cm, 鉛直誤差 10cmる。しかしながら、地震直後においては地殻変動や地盤の側方以下で計測可能であった。しかしながら、陸上から遠い東第一

流動等により GCP を設置できない場合も考えられ、その場合防波堤では精度が出なかった。このため、2018 年度は 500mには、回転翼式の結果は 1m 以上の差異となった。これに対し上空での広範囲の撮影画像を含めた解析により、精度の検証をて固定翼の変位差は 65mm であり、GCP が無くても一定の変実施中である。

位計測精度が確保された。

b）係留施設の地震時変位計測（2）ROV を活用した点検支援技術の高度化

地震直後は、港湾は物資の輸送のため重要な役割を担うこと

桟橋式岸壁では、上部工の劣化状況の点検のため、小舟にから、係留施設の被災程度を迅速に計測し、使用の可否を判断乗った作業員が、桟橋下から目視及び写真撮影により点検をする必要がある。このため、マルチコプターや固定翼式のド行っている。水面から上部工までの間隙が狭くて小舟が入れローンなどで計測できれば、被災直後の点検を安全に効率よくない場合は、潜水士による作業となる。そこで、半没水式の実施することができる。そこで、図 -5 のように岸壁に地震時

ROV にオペレーションのための支援システムやレポート作成の変位を摸した岸壁模型を設置し、回転翼式と固定翼式のドに利便性の高いソフトウエアを組み合わせたシステムを開発

ローンによる画像計測を実施した。なお、固定翼式ドローンは（図 -6）し、効率的で、夜間作業も可能であり、個々の撮影箇

RTK­GNSS 搭載モデルである。

所データの自動付与された写真画像データが合成されて桟橋上

そ の 結 果、GCP を 設 置 し た 場 合、 誤 差 は、 回 転 翼 式 で部工の 3D モザイキングイメージ（図 -7）も出力できることを23mm、固定翼 58mm となった。GCP の設置により、地震後検証した。現場実証は既に 5 箇所（清水港，名古屋港，川崎港，【海水浴場】
固定翼着陸地点
【岸壁模型
（変位後）
】
【海】

m
.8k【岸壁】

約0

水平
5cm

模型サイズ： 水平
120cm
10cm
90cm

固定翼：離陸地点
回転翼：離着陸地点【対空標識】
変位量評価位置

水平
20cm
水平
50cm

破線：
変位前の位置

鉛直
16cm

図-5

【RC 造 3 階建の屋上】
RTK 基準局
サイズ：29.7cm 21cm

約 2.7km

地震変位を摸した岸壁模型の設置イメージ

ビークル部（半没水型）

図-6 開発したROV

26 CDIT 2019 ▷ No.51

図-7 3Dモザイキングイメージ

海洋におけるICT技術の活用

図-8

帳票出力支援アプリ

小名浜港，千葉港）で実施しており、これまで、桟橋下での位②係留施設変形量の測定に特化し、地殻変動による地域全体の置計測、衝突自動回避、撮影履歴表示などの支援機能およびレ

変位をキャンセル、③液状化等による地盤の側方流動の影響をポート作成支援機能（図­8）を検証している。

受けないよう、RTK 基準局を設置、④災害時の運用の信頼性・

なお、研究開発では SIP 事業による多大な支援を受けるとと確実性確保のため、基準局を自前で運用、⑤ GNSS 機材を簡

もに、研究所においては領域間を超えた連携体制が組まれ、ロ便に操作できる端末（Android アプリ）により、熟練した技術

ボット開発、ソフト開発、運用において大きな成果に結びついを必要とせず、1 人でも測定可能（図 -9）、というものである。

たものと言える。

敦賀港において適用性の試験を行った。2018 年度は事前にシミュレーションした変形量­部材損傷関係（鋼管 M- φモデル改

3. RTK-GNSSを活用した被災後の港湾施設点検の高度化
地震後の係留施設の利用可否判断は、ただ上から目視しただ
けではわからない場合も多い。逆に、岸壁が変形していること

訂を反映）を取り込み、RTK-GNSS アプリ上での利用可否判
定表示機能を追加する予定である。

おわりにが見て分かる状態でも利用に迫られる場合がある。変形の基準

当センターでは、紹介した事項の他にも、コンテナターミナと考えた地点が地震による地盤変動で動いている可能性もあルの高度化のため、新しい技術が現行あるいは将来のターミナる。そこで、必要な情報となる施設の変形量をその場で即時にルに導入された場合にどのような効果があるかを数値シミュ確認できる、RTK-GNSS を用いたツールを開発している。そレーションで定量的に解析する研究なども実施している。生産の特徴は、① RTK-GNSS による、誤差 1-2cm の高精度測定、性の向上のための技術の研究開発を行うには、施工現場、施設の運用現場などに実際に適用してみないとわからないこと、現場での作業を経なければわからないことなど、研究所に籠っていては決して実現できないフィールドワークが必要である。しかしながらまさにこれがエンジニアリング、土木工学、の原点であると感じるとともに、諸関係の皆様のご協力なしでは全く進めることができない領域であることを痛感している次第である。
今後もこうした技術の研究開発に勤しんで社会実装までこぎつけられるよう、一層の努力を続け

図-9開発したスマートホンアプリてまいりたい。

CDIT 2019 ▷ No.51 27

特集

CIMモデルを活用した港湾工事の紹介

海洋における
ICT技術の活用

安達 昭宏

国土交通省 近畿地方整備局 舞鶴港湾事務所 所長

1. はじめに

3. CIM モデル活用の概要

人口の減少や少子高齢化が予想される中、港湾工事の分野に

京都舞鶴港で実施した CIM モデルの活用は、老朽化した既存

おいても労働力不足は深刻な課題となっており、港湾整備と維構造物を撤去し、新しく桟橋を築造する工事となるため、撤去

持管理を持続的に行っていくためには、生産性向上や働き方改する桟橋の詳細な測量及び撤去に必要な図面の 3 次元化は省略

革を推進する必要がある。このため、国土交通省では ICT の活し、新設する桟橋において３次元モデルを作成することとした。

用による生産性向上を目指す「i-Construction」に取り組んでい1）設計時
3 次元モデルの作成にあたっては、事前に鉄筋の干渉や施工るところである。
その取り組みの一環として、舞鶴港湾事務所では、臨港道計画の検討など、3 次元化することで効果が期待できるか否か

路（上安久線）の整備や岸壁の老朽化対策事業において CIMを検討し、プレキャスト梁・床版の配筋図は、3 次元化モデル（Construction Information Modeling/Management） を 導の対象から除外した。なお、プレキャスト梁・床版については、入している。本稿では、供用中の岸壁において CIM モデルを活

現場打ちコンクリート部との干渉チェックや運搬・据付の検討用した設計・施工について紹介する。

に使用するため、外殻と張り出し筋部分を 3 次元化モデルとして作成した。

2. 施工場所の概要

2）工事施工時

京都舞鶴港の第 2 ふ頭における桟橋式岸壁の老朽化対策事業
において、CIM モデルを活用した設計・施工を導入した。なお、工事施工時は、荷役業者等との関係者協議や施工計画の検討、出来形管理などにおいて CIM モデルの活用を行った。

CIM の導入に際して CIM 導入ガイドライン（案）（舞鶴港編）を

事前測量は、点群データが必要な箇所はハンディー型 3D ス

作成し、今回の試行業務・工事において、ガイドラインの課題

キャナーによる測量を実施し、大まかな地形で十分な箇所は国点などを抽出することとした。

土地理院の電子データを活用した。

今回 CIM モデルを試行する工事は、桟橋上部工の剥離、剥落

また、建物等周辺の状況が把握しやすいようドローンによるや鉄筋露出など老朽化が深刻な状況になっている桟橋部を撤去

写真測量を実施し、それらのデータを基に 3 次元データによるし、新たに桟橋を構築する工事である。

施工計画を立案するとともに、3 次元データを活用して関係者新設する桟橋は、荷役作業への影響低減や生産性の向上などへの説明を実施した。

の観点から、上部工の一部をプレキャスト化することとした。

施工計画の検討は、事前測量により得られた 3 次元データ及

なお、当該工事は、平成 30 年 8 月16 日から平成 31年 3 月 22

び設計段階に作成した CIM モデルにより、仮設備計画、運搬経

日迄の工期で現在施工中である。

路、施工手順など、事前の詳細検討や作業の安全確認を実施す
施工場所

施工場所

京都舞鶴港第 2 ふ頭

28 CDIT 2019 ▷ No.51

施工場所（断面図）

CIMモデルによる施工計画の検討

海洋におけるICT技術の活用ることで、手戻りや危険な作業の事前把握が可能となった。

が短縮した。

また、今回の工事では、電子黒板及びタブレット端末を導入

CIM モデルを活用した関係者調整では、2 次元データによるし、出来形管理資料とクラウドで同期することにより、作業量

説明に比べ、相手に理解してもらいやすく、分かりやすいと高が減少するなど効率的な施工管理が実施できた。

評価であった。

4. CIM モデル導入の効果
設計時においては、CIM モデルの作成により、プレキャスト
部材の張り出し筋と現場打ちコンクリート部分の配筋が干渉することが判明し、修正を行うことができた。また、係船柱のアンカーが上部工の配筋と干渉しないか否かを容易にチェックす

3Dスキャナーによる計測状況

ることができた。

関係者協議の状況
鉄筋の干渉チェック

5. CIM モデル導入の課題

杭頭部分はプレキ ャ スト 梁 と 杭

CIMモデル導入の課題として、3 次元の点群データを用いて出が接合する部分

来形管理を行う際、ファイルサイズが非常に大きいこと、法線のと な る た め、 高

出入りに関して点群データから角となる部分が自動的に抽出でき配筋でかつ複雑ないため、手動で設定する必要があるなどの課題が分かった。

な構造になっている。このため、CIM モデルの導入にあたっては、3 次元化する範囲、ドロー
作業手順の打合せ状況

ンによる写真測量＆写真撮影、国土地理院の電子地図、3D ス

通常は陸上にて仮組による手順確認を実施しているが、CIM モ

キャナーなど、必要性（効果の程度）を十分検討したうえで、測デルを活用したことにより、CIM モデル上で手順を確認し、実量方法の選定や 3 次元化の範囲を決定することが重要である。

作業員や関係者に対して動画などを活用して説明を行うことがまた、港湾工事共通仕様書を適用できないため、出来形管理や可能となった。これにより、関係者全員の意思が統一され安全検査に使用できるよう、出来形管理基準等の策定が必要である。

性の向上につながるものと考える。
工事施工時においては、ハンディー型 3D スキャナーによる

6. おわりに測量を行ったことから、工事区域周辺の上屋の軒下空間や架空

今回、供用中の岸壁において、CIM を活用した設計・施工を線の位置、高さが 3 次元データ（点群データ）として取得でき試行した結果、課題はあるものの CIM の活用は、生産性の向上、たため、プレキャスト
部材運搬時の架空線の今回の試行工事は、受発注者共に初めての経験であったため、離隔に関する安全対策

従来の施工方法、施工管理は熟知していても、CIM モデルによや、隣接する上屋周辺

る施工管理の経験がなく、専門的内容を理解するには相当な時での施工検討など、事間を要することが分かった。

前に詳細な施工検討が3Dスキャナーの点群データによる架空線との離隔確認

技術者不足や働き方改革に対して非常に有効な手段である。

可能となった。

今後、多くの技術者が CIM を活用した設計・施工に取り組め
るよう、説明会（勉強会）の開催など様々な方策を講じる必要がまた、事前測量等にハンディータイプの 3D スキャナーを導ある。また、測量データや、配筋図（配筋図チェック等）と CIM入したことにより、手に持って歩くだけで 3 次元の点群データ

モデルの連携による出来形管理手法など、生産性向上に資するが得られることから、通常の測量に比べ測量人員及び測量時間

更なるシステム開発が求められる。

CDIT 2019 ▷ No.51 29

特集

ロボットフリートによる海底調査の無人化を目指して

海洋における
ICT技術の活用

Team KUROSHIO

極めて狭い場所をのぞいた結果に過ぎないのが現状です。詳細

1. はじめにな海底地形図は、面積比にして 10% 程度しか明らかになってTeam KUROSHIO は、無人探査ロボットを使って超高速・いないのです。

挑戦している産官学の共同チームです。このコンペティション

3. 世界初！ 無人探査ロボットによる海底探査
コンペティションのミッションは、無人で水深 4,000m の海底を超高速かつ超広そのような現状のなか、2015 年 12 月に世界初の無人探査域に探査し、海底地形図を作成すること。2018 年 12 月にギロボットによる超高速・超広域の海底探査コンペティション

リシャ共和国・カラマタ沖で行われた Round2 実海域競技（決「Shell Ocean Discovery XPRIZE：シェル オーシャン ディ勝）の概要についてご報告します。

スカバリー エックスプライズ」の開催が発表されました。こ超広域な海底探査を行う国際コンペティションに日本から唯一

2. 未だ知られていない深海底
深海底を見たことがある人はあまり多くないと思います。池のコンペティションは、米国の非営利組織である XPRIZE 財団が主催、 石油業界大手の Royal Dutch Shell がメインスポン
サーで、総額 700 万ドルの賞金が用意されています。

の水であればぜんぶ抜くこともできますが、海水をぜんぶ取り

参加チームに課せられたミッションは、有人支援母船を使用除くことは不可能ですから、実際に潜って見に行くしかありま

せず、全ての機材を 40ft コンテナ（L：W：H=12,192mm：

せん。

2,438mm：2,591mm）1 つ分の容積に納めるという制約のもいまや月や火星の表面でさえ、高精度に見ることが出来る時と、無人探査ロボットを使って 24 時間以内に最低 250km2、代ですが、実は我々が住んでいる地球の海底地形は大雑把にし目標は東京ドーム 1 万個分に相当する 500km2 の海底地形図

かわかっていません。ましてや、その海底面に何があるのか、を作成すること、さらに海底の特徴的な画像を 10 枚以上撮影

どのような生物が生きているのか、ごくごく限られた人間が、することです。
これは、現行の技術レベルを遥かに凌駕する非常に厳しい課
題設定です。現在の技術で海底地図を作るためには、一般的に、
海洋調査船に多くの専門家が乗り込み、船からソナーによる音波を用いた海底調査を行います。しかしながら、この方法ではソナーと海底との距離が離れるにつれて精度が落ちるため、深海底では細かな地形を読み取ることができないという課題があります。さらなる詳細な地図を作るためには、ソナーと深海底とを接近させる必要があるため、ソナーを搭載した海中ロボット（AUV：Autonomous Underwater Vehicle）を 海 洋 調 査
船から展開し、深海底近くまで潜らせて地図を作成する必要が
あります。

図1

30 CDIT 2019 ▷ No.51

東太平洋海嶺の亀裂

現在行われている一般的な AUV による海底調査は、支援母

海洋におけるICT技術の活用

2015

2016

2017

2018

2019

2017.2
2019.32018.32015.12
Shell Ocean
Round1 参加
Round1Round2
Discovery
チーム公表
結果発表 結果発表
XPRIZE 開催公表
2017.11-2018.1
2016.62018.11-12
Round1 技術
ルール公開
Round2 競技実施
評価試験実施2016.9参加チーム登録〆切 第 2 の関門
第 3 の関門
32 チーム（19→9 チーム）
2016.12
技術提案書提案〆切
第 1 の関門
32→21 チーム

図2

コンペティションスケジュール

船と AUV をセットで運用しており、その調査海域の広さは 1
2

日に 10km 程度といわれています。また、揺れる支援母船に

図3

2018年3月のTeam KUROSHIO記者会見

ン等を行ってきた研究機関・大学・民間企業が結集したオールジャパン体制が構築されました。

長期間滞在することは、不慣れな人にとっては船酔いなどの高参画機関は 8 機関。国立研究開発法人海洋研究開発機構、国いストレス環境にさらされることにもなります。そのため、専立大学法人東京大学生産技術研究所、国立大学法人九州工業大

用船舶と AUV を使った海底地形調査には、膨大な時間とコス

学、国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所、三井 E&Sトがかかってしまいます。

造船株式会社、日本海洋事業株式会社、株式会社 KDDI 総合研
2

一方、オイル・ガス資源開発では、数 100km もの広大な海底からオイル採掘ポイントを決定する事前調査の工程における究所及びヤマハ発動機株式会社から、総勢 30 名以上の若手研究者・技術者が集いました。

コストを低減するために、ロボットのみの無人システムでラフ

このオールジャパンチームの名称は、日本を代表し世界でもなマッピングを行うシステムが市場レベルで求められていま知られている暖流の黒潮にちなみ、熱く、そして力強いトレす。この市場ニーズを具体化したものが、このコンペティショ

ンドを日本から起こしていきたいという想いを込めて、「Team

ンの課題として設定されており、1 日で AUV が調査可能な範

KUROSHIO」としました。

囲を大きく上回り、さらに支援母船無しでの調査を行うという、全く新しいシステムを構築する必要がありました。

その後 Team KUROSHIO は、第 1 関門である技術提案書審査を 2017 年 2 月に通過、技術開発と実海域試験を繰り返してこのコンペティションは 2015 年に開催が公表され、技術提技術を磨くことにより、第 2 関門である Round1 技術評価試験

案書審査、Round1 技術評価試験、Round2 実海域競技というを 2018 年 3 月に通過することができました。この時点で、決3 つの関門があり、決勝となる「Round2」まで僅か 3 年間と勝となる Round2 に進むことができたのは僅か 9 チーム。そいう新しいシステムを開発する期間としては極めて短い設定がの後さらに 1 チームがリタイアしたため、Round2 は 8 チーム

なされました。
世界中から 32 チームがエントリーし、 日本からは TeamKUROSHIO を含めて 3 チームがエントリーしました。

4. Team KUROSHIOの航跡
Team KUROSHIO の始まりは 4 人の若手研究者からでした。2015 年 12 月に Shell Ocean Discovery XPRIZE の開催が公表されると、中谷武志（JAMSTEC）、大木健（JAMSTEC）、
西田祐也（九州工業大学）、ソーントン・ブレア（東京大学）という 20­30 代の研究者が参加を決意しました。4 人はそれぞれの所属機関の上司らを説得し、資金や機材を調達し、4 人の活動やビジョンに賛同する仲間を増やしてきました。この地道な活動が奏功し、無人探査ロボットの研究開発・オペレーショ

図4

国内8機関による研究開発コミュニティの構築

CDIT 2019 ▷ No.51 31

ともに、 陸上の管制局に衛星通信で ASV と AUV の航行状況を伝える、というものです。海底地形データは AUV 内の SSDに記録され、AUV を揚収した後に SSD を回収し、解析のうえ
マッピングデータ化を行います。
技術開発のポイントとしては、①水深 4,000m で 24 時間以上航行できる AUV を複数用意すること、②複数 AUV を 1 台のASV で無人曳航・展開・監視すること、③複数 AUV が取得した海底地形データを 48 時間以内にマッピングデータ化すること、の 3 点が挙げられ、Round1 技術評価試験を実施する前か
図5 Round2に進出した8チーム（XPRIZE財団HPより）ら技術開発を進めてまいりました。

で開催されることとなりました。Team KUROSHIO はアジアから唯一、Round2 に残ったチームとなりました。

5. Team KUROSHIOの戦略
Team KUROSHIO が Round2 に挑んだ戦略は、 無人の船型 海 上 ロ ボ ッ ト で あ る「洋 上 中 継 器（ASV：Autonomous
Surface Vehicle）」が、 海 底 地 形 デ ー タ を 取 得 す る 複 数 の
AUV を岸壁から調査海域まで曳航し、 その後無人で AUV の切り離しを行う。切り離された AUV は、搭載されたバラストの重量とスラスタの推進力で海底からの高度約 100m の水深まで潜航し、あらかじめプログラムされたルートを航行する。
ASV は、海中音響通信により航行している AUV を監視すると

図7Team KUROSHIO戦略図

図6 （左上）ASV、（右上）AUV-NEXT、（左下）AE-Z、（右下）ASVに搭載された通信機器

32 CDIT 2019 ▷ No.51

海洋におけるICT技術の活用

6. いざ、Round2（決勝）へ

7. おわりに2018 年 9 月、決勝となる「Round2 実海域競技」は 2018 年

今 回 の Shell Ocean Discovery XPRIZE Round2 で は、

11­12 月にギリシャ共和国・カラマタ沖で開催されることがTeam KUROSHIO が現在でき得る最大限のパフォーマンスを発表されました。世界のライバルは米国 3 チーム、欧州 4 チー発揮できたと考えています。当チームへご支援いただいた全て

ム。Team KUROSHIO に割り当てられた Round2 実施期間はの方々に対して深く感謝申し上げます。

2018 年 12 月 9­19 日の 11 日間となりました。

私たち Team KUROSHIOは、賞金獲得を目的としてコンペ

Team KUROSHIO は、12 月 5 日よりヤマハ発動機株式会社

ティションに参加したのではありません。この挑戦を通じて海のギリシャ販売代理店である「Motodynamics 社」の整備場を中・海底探査の技術を飛躍的に向上させ、今や誰もが利用してい借り受けて現地での機材整備を行ったうえで、12 月 9 日に決るインターネット通販のように、誰でも簡単に海中・海底のデー

勝会場となるカラマタに移動し、Round2 本番を行いました。

タを得られるシステムの構築を目指しています。このシステムの12 月のギリシャは雨季にあたり、カラマタでは晴天と雷雨が実現を「One Click Ocean（ワンクリックオーシャン）」構想とし繰り返す難しい海況の中で決勝本番が実施されました。12 月て掲げ、海上海中ロボットを用いて調査を無人化し、安価にそし

13­14 日に実施した初回のトライでは、調査海域の直前にてて気軽に海底調査を行うことができる将来を描いています。

AUV の切り離しがうまく動作しないというトラブルに見舞われ

例えば、定期的に海底の詳細地形図を作成することができれました。主催者である XPRIZE 財団との協議によりリトライがば、地震のトリガーとなり得るプレートの動きがわかるように認められ、修理のうえで再度競技に臨むことが許可されました。

なるかもしれません。また、実は発見されていない活発な海底

12月16­17日に実施したリトライでは、大きなトラブルなく制火山が見つかる可能性もあるでしょう。新種の生き物と遭遇す

限時間を最大限に活かすことができ、カラマタ沖の海底地形デーるかもしれません。思いも寄らないビジネスが生まれることもタを獲得することができました。その後の解析により、定められ考えられます。

た解像度を満たすマッピングデータを作成することができました。

この構想は未だ途上でありますが、今回の挑戦を通じて培っ

そして、2018 年12月19日 日本時間22時 50 分に XPRIZEた技術とオペレーションをさらに発展させて、日本発の調査技

財団へのデータ提出を完了し、Round2の全日程を終了しました。

術として世界へ展開できるよう、技術開発を進めて参ります。

図 8 （左上）12/16 の出港時、（右上）12/17 の AUV 帰港、（左下）ASV 帰港、（右下）マッピングデータ提出の写真

CDIT 2019 ▷ No.51 33

コースタル・テクノロジー 2018

特別講演

人工知能の最新研究と応用
ご講演者： 北海道大学大学院情報科学研究科 教授

川村秀憲 氏

講演日：2018 年 11 月 21 日 ( 水） 於：星陵会館（本稿は、コースタル・テクノロジー2018 の特別講演を抜粋し、編集した内容となっています。）

タゲームなどの 3Dの精巧なグラフィックをリアルタイムで描写● AIブームが起こった 3 つの要因
本日は、人工知能の昨今の状況と、最新の事例として我々の研究室が進めている研究についてご紹介できればと思います。

するために膨大な計算処理を行うものです。GPUはゲーム用につくっているので、高価だといってもほどほど手頃な値段で世界中に量産されており、数を確保するのも容易です。これが AIの人工知能という言葉は1956 年にダートマス会議で初めて使わ計算に転用できるということに気づいた研究者がいて、次に出てれました。人工知能を研究している研究者の夢である、本当に人くるディープラーニングをこの上で動かすということが一気に盛間のように考える機械を「強い人工知能」と言います。それに対んになりました。

して「弱い人工知能」は表層的に人間の知能の一部の代わりをする機械を言い、昨今流行っている AIはこの「弱い人工知能」の意
味で使われています。弱いと言っても、今のディープラーニング
をベースとする画像認識は、精度としては人間の認識以上です。

この３つが合わさって、大学の研究室のようなところでもAIの研究がぐんぐんと進められるようになりました。

●ものすごい速さで進む AIの技術革新

なぜこんなブームがにわかに起こったかというと、3つ要因がAIが囲碁で世界チャンピオンに勝ったという話題があります。

あります。1つは、ビッグデータが容易に集まる状況になってき2015 年ごろ、将棋については羽生さんに勝てる能力を持っていたということです。例えば今は世の中にたくさん防犯カメラがると言われていたのですが、囲碁も2016 年ぐらいに世界チャン

あって、そのデータが使えるとか、You Tube やインスタグラム、ピオンに勝てるようになりました。

Facebook、Twitter などにテキストや画像や動画がどんどんアッ

どういう仕組みかというと、例えば白石は1、黒石は -1、置かプされています。それからIoTという言葉も出てきているように、れていないところは 0というふうにインプットします。出力は、あらゆるところにセンサーを付けて、それをネットワークに吸い最初のバージョンでは「一番可能性の高いところに石を置く」と上げるということも、どんどん実用化されています。

いうことです。囲碁は膨大な棋譜がオンラインに残っているの2つめが、GPUが AIに転用できることが分かったということ

で、人間の強いプロが打ったときに、どこに石を置いたかといです。GPUはGraphics Processing Unitといって、コンピューうのを学習させます。それをずっとやっていくと、大体 7、8 割くらい人間の打つ場所と同じようなところに打てるようになるそうです。でもそれだと、人間より強くなることはできないですよね。そこで十分学習できたなと思ったら、今度は自分対自分の対戦をして、その時のお手本は、勝ちに繋がったかどうかで差し手を調整します。それをものすごい計算量をかけてやった結果、AlphaGo Zeroの最新のバージョンでは、もう人間の棋譜などいらず、コンピュータ同士対戦して人間に勝てるレベルになっています。
AIの研究がなぜこんなに進んでいるかというもう1つの理由
は、AIをつくるための基本的なソフトウェアが無料で公開されていることです。例えば Google が開発している TensorFlow です

図1

34 CDIT 2019 ▷ No.51

が、Google が世界中の優秀な研究者を集めてつくり、無料で公開しています。
また、AIの成果についてもものすごい勢いで世界中に公開さ●日本が目指す Society 5.0

れています。AIの技術革新はすごく速いので、すごいものができ

日本はどこを目指すのかということで、Society 5.0というこたと思ってそれを囲い込んで特許を取ろうとしても、1ヶ月後にとを言っています。これはサイバー空間、インターネットなどのはもっとすごいものが出てくるし、1年後には技術が陳腐化して情報空間と、リアルな世界をちゃんと繋いで、色々なことを効率いるかもしれない。そういうスピード感で進んでいるので、囲い化したり便利にしたりしましょうということです。背景には少子込むことは意味がなくなってきています。そうすると世界中の研高齢化でどこも人が確保できず、このままだと産業、ビジネスが究者が、いち早くできたことをどんどんオープンにしていって、保たないという背景があると思います。

皆に知ってもらうことで自分の能力や評価を高める。それを読ん日本はなかなかITとか AIに人が合わせるということはできなくだ人がまたキャッチアップしていくというようなサイクルで進んて、レガシーだったり、人が決めたルールに合わせようとする。

でいるのです。

アメリカだと色々なビジネスツールなどは、つくって皆に展開していったときに、ビジネスのやり方を人がツールに合わせるとい●世界におけるAI開発の状況

うことをやりますし、だからこそ効率がいいのですが、日本は一世界の AIに関する投資額の推計を見ると、政府関係では、日生懸命ベンダーにそれぞれ違うことを言ってつくらせようとする。

本の 770 億円はアメリカの 5千億円、 中国の 4.5千億円に比そういう感じで不効率が起きているわけですが、それだと保べて少し見劣りします。 民間でみると、 アメリカは Google、

たないということで、Society 5.0はそういうところを AIや IoTAmazon、Microsoft など民間企業が年間７兆円以上 AI開発にで考え直さなければいけないという瀬戸際に我々は来ているし、投資しており、日本は 6 千億円で到底かないません。中国は日本

やっていかないと、中国などには全然対抗できなくなるということ大体同じぐらいの投資額で、日本はこれまでの貯金もあるし、とです。技術革新もありますが、社会をリデザインして効率性を

まだまだ中国には勝てそうに見えますが、実はもう日本は中国の上げていくような時代に来ているのかなと思います。

AI技術には多分勝てないと思います。
今年の 4 月にスウェーデンで AIのトップカンファレンスがあって、私もそこに参加しました。そこで発表するためには厳正な査読があって、本当にいい研究をした人しか発表できません。最近の発表件数では、中国が 46％で、欧米を合わせても35％しかな
く、日本からの発表は 2.4％しかありません。日本はいるのかいないのか分からない状況になっています。
それからもう1つは、中国は1党独裁で色々なことができます。
何もない荒野に自動運転の車ありきの都市をいきなりつくってしまったりする。または街中にある監視カメラを、全部 AIで解析して誰がどこにいるかというのを見ていて、犯罪者がいたらすぐ捕まえるなどということもリアルにやっています。プライバシーがあるのかないのかわからないぐらい、ビッグデータを使い倒すことができる。
これは非常に脅威で、例えば中国では無人コンビニがすごく発達しています。お店には、LINEみたいな WeChatとかで入ると、

図2●社会課題に対する AIのアプローチ
実感として AIはどういう形で社会課題にアプローチしているかをまとめると、3つになります。

どう動いたか、何を買ったか全部記録され、支払いもそのアプリ

今すごく話が多いのは、これまで人がやってきた仕事をAIに置上で完結します。自分の買い物の記録なども全部データとして吸き換えるというものです。人のコストが上がったり、後継者がいい上げられている。中国は今ほとんど現金決済がないので、買いなかったりして、なんとか人に置き換えたい、という話です。これ

物の全データが吸い上げられて、研究用に知らないうちに転用さは簡単で、例えば今まで10人かけてやってきた仕事があり、そのれていたりもする。発表件数も多いし、データも多いということ

人件費をずっと払ってきた。AIの開発は高いという話になっても、で、中国の AIは今ものすごく進んでいます。

10人の仕事の代わりができるとなれば、結構な予算を簡単にペイCDIT 2019 ▷ No.51 35

することができます。例えば製品検査をカメラ画像からやるなど同研究している、ラジコンを自動運転させてその行動を AIで学というのはすごく話が早くて、こういうのはなかなか目に見えない習させるというものです。1台の車を正確に走らせるような自動裏側の世界ですが、色々なところで沢山案件が進行しています。

運転の研究は、我々が今からやってもキャッチアップできないの2つめに、これまで人がやろうと思ったらできなくはなかった

で、世の中に自動運転の車がたくさん普及したときに、その車はのだけれども、ビジネス的な規模でやろうとするとペイしない、

どういうコミュニケーションをとりながら、安心、安全、効率性不可能だという仕事が、AIを使うことでだんだんビジネスとしてを実現するのかというものです。

成り立つようになった。例えば製品検査でも、人間の人件費は高コースの真ん中に信号のない交差点があって、ルールでは内いので抜き打ちで検査していた、というようなことはよくあると側が優先で外側は必ず止まります。全然譲らないとなるとものす思うのですが、それを全数検査すると検査要員だけで 500 人い

ごい渋滞が発生して効率が落ちるようなコースになっています。

ないととても間に合わない。でもAIは1秒間に何人分もできると16台いるのですが、ひどいときだと13台くらいが止まって、人なれば、全数検査が可能になりますよね。

間だったらクラクションをバンバン鳴らしている状況になりま

3つめは AIを使うことで、全く思いもよらなかった新しいことす。そうなったときに、真ん中の車がちょっと譲ってあげて1台をやるケースです。これはいわゆるイノベーションと呼ばれるでもグッと動くと、デッドロックが解消されて、一気に交通が通ものです。結果的に「あれはイノベーションだ」と言うことはでるということが起こりえます。

きるかもしれませんが、「イノベーションを起こしてくれ」という人間も渋滞の合流地点などで、ルールではこちらが優先だとオーダーを出されても、なかなか起こせませんよね。そういう意

いっても、いつの間にか交互にやっていたりすると思うのですが、味では、3つめのお題を頂くと、非常に我々は困るわけですが、

そういうことが AIの中で生まれてくるのか。自分がとにかく早くイノベーションは起こすことはできないけれど、そういうものが行ければいいとなると、絶対譲らないとなるのですが、目的を皆生まれてくる土壌をつくって、芽を摘まないという環境を整えてで共有して、社会全体の効率性を上げていこうという目的を与えいくことから始めないといけない。これに関しては、AIだろうが、てAIを学習させます。

IoT だろうがイノベーションをつくっていくエコシステムを整えるということが大事です。

するとAIは、自分が優先でもちょっと譲ってあげよう、ということができるようになります。自動運転の車が社会に普及したときには、当然5Gで全部繋がって、車同士色々なことを話しながら● AIはハサミとか火のようなツール

やるでしょう。その時は人間がプロトコルを与えたとしても、必ずAIはハサミとか火とか、そういうものと一緒のツールなので、しも想定された状況ばかりではないから、色々な不測の事態も含正しく使えば役に立つし、間違うと世の中のためにもならない。

めて AI同士がきちんと学習の中から折り合いをつけなければなり

AIを社会や人と調和させながら、どうやって皆の幸せに貢献するません。そのためにはどんな基礎技術が必要かという研究です。

ように使うかということを研究室のテーマとして掲げています。

図 4は北海道ガスと共同研究のロードヒーティングシステムで事例を少しお話しします。図3は KDDI総合研究所と一緒に共す。雪の多い北海道では、大きい駐車場だったり、お年寄りだっ

図3

図436 CDIT 2019 ▷ No.51

たり、雪かきが大変なので、道路を温めて雪を溶かす装置です。

なっていくということを意味しています。

今普及しているのは空中センサー方式で、雪が降るとヒーターで2つ目は、最先端の AIはどんどん日々進歩しているので、その雪が解ける、溶けて濡れると電気抵抗値が変わるのでボイラー知識がないと、それを組み合わせて課題解決することはできないをオンにして路面の雪を溶かします。これはフィードフォワード

ので、とにかく最新情報 “ 最先端の AI 叡智”をキャッチアップし制御で、路面状態を直接確認しているわけではないので、余計ていくことが大事だ、ということです。

な時間ボイラーを運転することになり、無駄が多くなっています。

3つ目の“ 演繹的ものづくりから帰納的ものづくりへ ”は、これそこで私たちは、カメラ画像から着雪を確認して、ボイラーをまでの ITシステムは、最初に要件定義して、ウォーターフォー

オンオフする装置をつくりました。白くなってくると雪が降った

ル型で、この設計図通りに、何ヶ月後に納品です、言ったとおりとわかるのでボイラーを動かします。これがどれくらいの節約ににつくらないとおかしいですよね、というつくり方でした。けれなるかというと、ボイラー性能はそのままに、大体 50％くらい

ども AIを使ったものづくりは、事前に精度 98％のものをつくっ

ガス代をカットできます。これが北海道中ならどれだけ節約できて下さいといっても、できるかどうかわからないわけです。AIをるか、そして今まで導入できなかったところに導入できる道が拓

使って何かやりたいとなったときには、上から目線で「俺たちがけてきます。

発注してやるんだから」という形で進めるのは無理で、二人三脚

他にも色々ありますが、最後に AIで俳句をつくる話を紹介します。NHK の「凄ワザ！」という番組で、松山のプロの俳人と対で、トライアンドエラーも一緒にやるような、そういう形のものづくりにこれから移行していきますよということです。

決して、一応「人類が勝った」という落ちですが、実は俳句を詠

4 つ目は、高度な AIを使ったものづくりは、やはり職人芸的なんで言葉を上手に使ったり、評価したりすることで、AIのスキル技術で、暗黙知の世界に入ってくるわけですね。そう考えるとAI

アップになると考えています。

を使いこなす人になるためには、沢山色々な事例をやってみて、やる前に「これはうまく行きそう」とか、「これはちょっとまずい」● AIとビジネスシーン
こんなに AIが流行ってきて、我々はどんなことを考えてビジネスをしていったらいいのですか、という質問を受けることが多いので、まとめてみました。

とかという“AIものづくりの暗黙知”をきちんと学んでいかないといけないということです。
5つ目ですが、そういうことをやっていくと、とても人月とか時間でいいものをつくるということはできなくなっていきます。

1つめ、頭に入れておいて頂きたいのは、AIに関しては“川上と例えばプロのデザイナーとかアーティストというのはそうだと思

川下のみが勝ち組に“というと言葉は強いですけれども、真ん中にうのですが、10時間かかったからいくら、というチャージはしないる人たちは結構厳しいということです。川上というのはGoogle

いですね。どんどん能力やスキルが上がっていくと、プロフェッとか Amazonとか世界中にプラットフォームとして AIをつくってショナルとして、他の人だったら1年かかるものを、自分たちないる会社です。彼らは世界中を相手にしているので、ものすごい

ら２週間でできるとか、そういうことはざらに起こります。そう

予算をかけて、超優秀な研究者を集めてきて、つくったものを世すると、「あなたたちは２週間分ね」とチャージされても全然成り

界中に安く広げていく、そういうプラットフォーマーです。それ立たない。頼む側もそういうことを理解していかないと、AIをやは当然無くなりません。どんどん重要性が増していきます。

る人も育てられないし、お願いをきいてもらえない、そういうふ

一方で、色々な課題を現場で解決するというのは、日本に沢山

うにどんどんものづくりが変わっていきます。

あります。例えば Amazonがつくった AIを使って、そういう現この先大きく色々なことが変わっていくので、それをうまく使場とか地方とか、その課題に向き合っていくところで解決する。

いこなしながらビジネスをやらなければいけない、ということをこれまでだと、色々なシステムをつくるのに、大手ベンダーに頼お話しして、私の講演を締めたいと思います。どうもありがとう

むことはよくあったと思うのですが、大手ベンダーだからといっございました。

て AIの能力が高いのかという話になります。日本のメーカーも一生懸命日本製の AIをつくって、プラットフォーム化しています
けれども、果たしてこの先、IBMや Amazonや Googleに勝てるかというと、同じようなものでは絶対に勝てないわけです。そう
考えると真ん中のところはだんだん戦いが厳しくなっていって、一方で、現場で課題を解決している人のニーズというのは大きく【川村 秀憲氏 プロフィール】
2000 年 3 月
北海道大学大学院工学研究科 システム情報工学専攻
博士後期課程期間短縮修了
2016 年同大学教授（現在に至る）
1999〜2000 年 日本学術振興会 DC 特別研究員
2007〜2008 年 日本学術振興会海外特別研究員、ミシガン大学客員研究員
情報処理学会、人工知能学会、日本オペレーションズ ･リサーチ学会、観光情報学会などの会員。観光情報学会理事。株式会社調和技研取締役。

CDIT 2019 ▷ No.51 37

民間技術の紹介 1

プレキャスト床版
接合部

港湾桟橋用プレキャスト床版「SLJスラブ」
オリエンタル白石株式会社
架設時に継手部の鉄筋を収納できる段部を有する接合面と、エンドバンド継手を採用したプレキャスト床版で、施工性の向上と継手長の低減が図れることから、港湾桟橋の床版などの施工において活用が期待される。

エンドバンド継手

図-1 SLJスラブの港湾桟橋への適用
エンドバンド継手（継手長 15φ）

概要
段部

近年、国際競争力の強化、インバウンド促進、老朽化した設備の更新などから、港湾桟橋の急速な整備が求められている。港湾
桟橋の床版の施工において、工期短縮、品質向上、省力化などを

横方向鉄筋

エンドバンド鉄筋（千鳥配置）

図るには、プレキャスト床版を用いることが効果的である。
従来、港湾桟橋にプレキャスト床版を用いる場合には、プレキャスト床版相互の接合方法としては RC構造が一般的であり、段部（接合面）プレキャスト床版

15φ
エンドバンド鉄筋

横方向鉄筋

鉄筋の継手構造としては重ね継手またはループ継手が用いられている。しかしながら、重ね継手は、継手長が 30φ程度であることから接合部の幅が大きくなる。一方、ループ継手は、継手長が15φ程度と重ね継手に比べて短くなるが、鉄筋の曲げ半径の制約から床版厚が必要以上に厚くなる場合もある。さらに、ループ
継手は接合部の横方向鉄筋の配置が容易でなく、特に港湾桟橋で

間詰め部

支持桁

図-2 SLJスラブの接合部用いられる床版に特有な 2方向に接合部があるプレキャスト床版
では、施工性や工程短縮上の課題となっている。

支圧力

SLJ（Short Lapped Joint）スラブは、上記の課題を解決す

付着力るために開発されたもので、プレキャスト床版相互の接合部に、（1）架設時に横方向鉄筋を収納できる「段部を有する接合面」（2）鉄筋の先端に鋼管を圧着した「エンドバンド鉄筋」を用いた
RC継手構造「エンドバンド継手」を設けたプレキャスト床版である。

鋼管(エンドバンド)

SLJスラブの港湾桟橋への適用イメージを、図-1に示す。
図-3 エンドバンド鉄筋

SLJ スラブの特徴
SLJスラブの接合部の概要を、図-2に示す。SLJスラブの接合面は、補強用の横方向鉄筋の収納空間である段部を有する構造とし、段部は 45 の勾配を標準としている。さらに、接合部の鉄筋の継手には、エンドバンド継手を採用している。

着強さとしている。現在、普通鉄筋、エポキシ樹脂塗装鉄筋、ステンレス鉄筋の使用が可能であり、呼び径16mm、19mm、22mmの鉄筋に対応している。
エンドバンド継手は、このエンドバンド鉄筋を千鳥配置して、補強用の横方向鉄筋を継手内に直交方向に配置した RC構造の継エンドバンド継手に用いるエンドバンド鉄筋は、鉄筋の先端に手である。なお、プレキャスト床版が 2方向PC構造の場合は、鋼管を圧着したもので、鋼管端面に作用する支圧力と鉄筋の付着

エンドバンド鉄筋を機械式継手でプレキャスト床版内の鉄筋に接力との複合作用による定着機構を有している（図-3）。鋼管は、続することで、PC鋼材の緊張空間を確保する必要があるポスト

SD345の鉄筋の降伏耐力以上で鋼管が抜出さない寸法および圧テンション方式の定着面にも使用できる。

38 CDIT 2019 ▷ No.51

PCa 床版架設

ループ鉄筋

PCa 床版架設完了

横方向鉄筋挿入

横方向鉄筋（a）ループ継手（従来技術）
PCa 床版架設
横方向鉄筋仮配置

横方向鉄筋

PCa 床版架設完了

横方向鉄筋移動段部
エンドバンド鉄筋
横方向鉄筋（b）SLJ スラブ

図-4 プレキャスト床版の架設と接合部の横方向鉄筋の配置手順
250

従来技術であるループ継手と SLJスラブでの、プレキャスト

荷重

SLJ スラブの施工性

設計破壊耐力200(kN)

設計降伏耐力
150
重ね継手
（30φ）
100

エンドバンド継手（7.5φ）

床版の架設と接合部の横方向鉄筋の配置手順を、図-4に示す。

エンドバンド継手（10φ）

50

ループ継手では、ループ鉄筋内が閉ざされた空間となることか

エンドバンド継手（15φ）
0

ら、横方向鉄筋は、プレキャスト床版架設後に横方向から挿入す0

20

る必要がある。一方、SLJスラブでは、予めプレキャスト床版の40
変位 (mm)6080

図-5 接合部の曲げ性能試験結果

接合面の段部に横方向鉄筋を仮配置し、プレキャスト床版架設後に所定位置に移動することで横方向鉄筋を容易に配置することができる。さらに、継手部にエポキシ樹脂塗装鉄筋を用いる場合には、ループ継手に比べて、横方向鉄筋の配置時に塗膜が損傷する
リスクが少なくなる。

SLJ スラブの力学的性状
SLJスラブでは、その力学的性能を確認するために、エンドバン
ド鉄筋の定着機構確認試験、接合部の曲げ性能試験、押抜きせん

写真-1 輪荷重走行試験

断試験、定点載荷疲労試験および輪荷重走行試験を実施している。

結果を、図-5に示す。継手長が 10φ程度まででは継手部の鉄筋がかぶりコンクリートを押出す脆性的な破壊が生じるが、継手長を 15φとすることで、従来用いられている重ね継手（継手長30φ）と同等の曲げ耐力およびじん性が確保されている。
輪荷重走行試験（写真-1）での、走行回数と活荷重変位との関

3.0
活荷重たわみエンドバンド継手の継手長と曲げ性能との関係を確認した試験

水張り

2.0

1.0

(mm)

392kN
10 万往復
196kN
4 万往復

0.0
0万

294kN
30 万往復30 万り、十分な疲労耐久性を有する結果となっている。
これらの一連の試験より、設計基準強度36N/mm2 以上のコ

60 万

90 万

走行回数
（回）

係を、ループ継手の場合と比較して図-6に示す。走行試験中の活荷重によるたわみは、従来技術であるループ継手と同程度であループ継手
SLJ スラブ

図-6 輪荷重走行試験結果の比較

SLJ スラブの適用実績

ンクリートに対して、エポキシ樹脂塗装鉄筋の場合も含め、継手

SLJスラブは、施工の容易性や床版厚の低減などから、道路橋

長15φを確保すれば一般の RC構造と同等の安全性が確保されでは床版取替え工事などで 30数件の施工実績がある。港湾構造

ることが確認された。

物でも、桟橋の維持管理橋での実績がある。

CDIT 2019 ▷ No.51 39

国際研究

沿岸リポートに よ る 基 調 講 演 の「 Beneficial use of dredged material,
rehabilitation of ecosystem on constructed tidal flat 」では、
浚渫土を活用した干潟生態系の再生に関する研究内容をご紹介

第6回日韓沿岸技術研究
ワークショップの報告

いただきました。また、KIOST の李責任研究員による特別講演「 Tidal Energy Development and Environmental Effects 」では、韓国の潮流発電の現状と将来をご紹介いただき、韓国における再生可能エネルギーへの期待の大きさを感じました。閉会後には、講演者および関係者一同による記念撮影が行われ、和やかな雰囲気で終わることが出来ました。
（ 写真 1 ）一般財団法人沿岸技術研究センター
主任研究員 岡田 理

1. はじめに韓国海洋科学技術院（ KIOST ）、 国立研究開発法人港湾空港 技 術 研 究 所（ PARI ）、 一 般 財 団 法 人 みなと 総 合 研 究 財 団（ WAVE ）および一般財団法人沿岸技術研究センター（ CDIT ）は、年 1 回の合同ワークショップを通じて、沿岸防災、沿岸域

写真1 講演者および関係者一同

3. 関門海峡及び響灘洋上風力発電施設の視察

管理、 沿岸環境及び技術開発の 4 分野において、 技術交流を期間中、関門海峡（ 写真 2 ）及び電源開発（ 株 ）若松総合事業行っています。第 6 回目となる今年は福岡での初めての開催と所の視察を行いました。関門海峡では、下関市側から国際航路

なりました。韓国側からは総勢 15 名の方に参加していただきまとしての要衝を大型船が行き交う様子を一望しました。電源開した。釜山からは飛行時間が 35 分と言うことで、東京からの飛発（ 株 ）は、2 年前まで響灘洋上風力発電設備（ 写真 3 ）の実証研

行時間よりもずいぶん短い時間でした。12 月 10 日から 12 日ま究を担当しており、現在も引き続き実証研究で使用した洋上風

での 3 日間、ワークショップの他、関門海峡及び響灘洋上風力車の運転、維持管理を行っています。事業所では銅スラグを混発電設備の視察を行いました。

入した消波ブロックの説明と、響灘洋上風力発電設備に関する

2. ワークショップ

説明がありました。参加者は電源開発担当者へ多数の質疑を行い、皆それぞれが高い関心を持って見学しました。

ワークショップには、KIOST、PARI、WAVE、CDITの他、橋本九州大学教授、中川九州大学教授、九州地方整備局等、50名程の参加があり、1）Coastal Disaster and Response、2）Coastal
Management、3 ）Coastal Environment、4 ）TechnicalDevelopmentの4セッションで、3 編ずつ計 12 編の報告がありました。Coastal Disaster and Response のセッションでは、グ
リーンインフラを用いた耐津波設計に関する研究において、マングローブの根の模型（ 3D プリンタ製作 ）を用いた水槽実験や、実物のマングローブに津波を作用させた水槽実験を行っており、

写真２ 関門海峡

写真3 響灘洋上風力発電設備

4. おわりに非常に興味深い発表内容でした。また、Coastal Environment

ご講演頂いた皆様、並びに視察においてご協力を頂いた電源のセッションでは、浚渫土の長距離輸送に関する研究において、開発（ 株 ）若松総合事業所の峯所長代理、露木総括マネージャー

パイプラインに圧縮空気、電磁場、らせん状のノズルを用いて、等の職員の方々に厚く御礼申し上げます。お陰様で大変有意義浚渫土を長距離輸送する計画の紹介がありました。一日を通じであったとともに、沿岸域の研究開発に携わる日韓の技術者交流て、参加者は大変関心を持って聴講していた様子で、予定の質が友好的かつ着実に進められていることを改めて実感したワーク

疑応答時間を超過するほど活発な討議が行われました。

ショップとなりました。また、KIOST の金院長、安名誉研究委員

テ ー マ ご と の 個 別 の 報 告 の 他 に も、WAVE の 細 川 顧 問

40 CDIT 2019 ▷ No.51にも大変お世話になりました。ここに記し、謝意を表します。

波・高潮や不規則波浪に関する研究に貢献した間瀬肇京都大学

国際名誉教授兼特任教授、陸上に遡上する津波の複雑な現象の究明

沿岸リポートと世界各地の津波災害の現地調査によりその実態の解明に貢献した Harry Yeh 米国オレゴン州立大学教授、及び南海トラフの濱口梧陵国際賞授賞式

地殻活動を大規模かつ高精度に観測する世界で初めての地震・津波観測監視システム（ DONET ）を構築した DONET 開発グループ（ 代表；金田義行 海洋開発研究機構上席技術研究員／香川大学地域強靱化研究センター長 ）の 2 名 1 団体です。
授賞式は、11 月 7 日（ 水 ）に海運クラブにて開催され、塚田
国土交通副大臣、二階自民党幹事長／国土強靱化推進本部長より来賓のご祝辞、濱口梧陵国際賞選考委員会の河田惠昭委員長

一般財団法人沿岸技術研究センター
研究主幹 高野 誠紀（ 京都大学名誉教授／関西大学教授／人と防災未来センター所長 ）による受賞者と受賞理由のご紹介の後、塚田国土交通副大臣から受賞者の皆様に表彰盾が贈呈されました。
授賞式とそれに引き続き行われた記念講演会、レセプション

わが国の津波防災の日である 11 月 5 日が、2015 年 12 月の国には、二階自民党幹事長をはじめ国会議員の皆様、在日チリ共連総会において「 世界津波の日 」に制定されました。これを機

和国大使館、在日米国大使館、濱口梧陵氏ゆかりの地の和歌山に、国土交通省、内閣府政策統括官（ 防災担当 ）等の皆様から

県広川町長、濱口家のご子孫の濱口道雄様の他、多くのご来賓のご後援をいただき 2016 年創設された「 濱口梧陵国際賞 」は、にご臨席をいただきました。

津波防災をはじめとする沿岸防災技術分野で顕著な功績を挙げ（ ※ ）濱口梧陵氏は、150 年ほど前の江戸時代末期の安政南海地

た国内外の個人又は団体を表彰するものです。

震で自らの資産を投げ打ち村人の命を津波から守った人物。

第 3 回目となる今回の受賞者は、沿岸災害の減災において津

間瀬教授

Yeh教授

金田代表

授賞式

CDIT 2019 ▷ No.51 41

C

D I T

C

NEWS 01

コースタル・テクノロジー 2018の開催

N E W S
CDIT ニュースC

NEWS 03

海洋・港湾構造物維持管理士会（MEMPHIS 会）
第 17 回講演会

平 成 30 年 11 月 21 日［10：00〜17：05］、 星 陵 会 館 2F ホ ー

海洋・港湾構造物維持管理士会主催、当センター共催によるルにおいて、コースタル・テクノロジー2018 を開催しました。

講演会及び現場見学会が、5 月横浜、7 月仙台に続き、次のと

平成 29 年度に当センターが実施した調査・研究等に関する 12おり開催されました。

テーマの報告をはじめ、特別講演として、北海道大学大学院情・第 17 回講演会：平成 30 年 11 月 6 日（松山）、7 日現場見学（松報科学研究科の川村秀憲教授をお招きし、「人工知能の最新研

山港、来島海峡大橋）

究と応用」についてご講演いただきました。当日は、技術者・各講演会には 100 名以上の方が参加され、大盛況のうちに終研究者・行政関係者など多数の参加があり、大盛況のうちに幕を閉じました。

了いたしました。
来年度も、講演会を予定しておりますので、ご参加をお待ち

研究発表につきましては、当センターのホームページ（URL

しております。

http://www.cdit.or.jp/）をご覧ください。

第 17 回講演会（松山）のプログラム●「愛媛県内の港湾に関する最近の話題」
国土交通省 四国地方整備局 松山港湾・空港整備事務所長
亀岡 知弘 様●「本州四国連絡橋の保全」
本州四国連絡高速道路株式会社 保全部次長 福永 勧 様●「維持管理に係るコンサルタントの役割」
中電技術コンサルタント株式会社 海域設計グループ主査
近藤 良 様当センター研究員による報告●「用語解説 電気防食」
日本防蝕工業株式会社 技術研究所長

田代 賢吉 様●「港湾空港技術研究所における維持管理に関する取組み」
国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 港湾空港技術研究所構造研究領域構造研究グループ 主任研究官
川端 雄一郎 様●「アセットマネジメントの課題と実現」
高知工科大学 経済・マネジメント学群・大学院起業家コース 教授／高知工科大学 社会マネジメントシステム研究セン
ター所長

那須 清吾 様講演される川村教授

C

NEWS 02

C

新技術情報提供システム（NETIS）
登録申請
支援事業を始めました

NEWS 04

平成30年度 第1回CDITセミナー

平成 30 年 9 月 5 日（水）当センターにて CDIT セミナーを開催
国土交通省が運営する NETIS には、民間において研究・開発しました。

された新技術が登録されていますが、登録に当たっては地方整

働き方改革をテーマに、参加者は熱心に聴講していました。

備局等に申請する必要があります。当センターでは、民間によ

終盤には活発な質疑応答が行われ盛況のうちに終了しました。

る登録申請を支援する事業を始めました。詳細につきましては講

当センターのホームページ（URL
載しています。

42 CDIT 2019 ▷ No.51

http://www.cdit.or.jp/）に掲

師：（株）アルティスタ人材開発研究所 代表取締役
玄間 千映子 氏

テーマ：労動から「朗働」へ −仕事の生産性と、働き方−CNEWS 05

民間技術評価事業・評価証授与式の開催

平成 30 年 11 月 27 日（火）に沿岸技術研究センターにおいて、
民間技術評価事業・評価証授与式をとり行いました。
今回は、平成 30 年度上期の表彰で、善功企九州大学名誉教授を委員長とする「港湾関連民間技術の確認審査・評価を行CNEWS 06

平成31年度「海洋・港湾構造物 設計士 資格認定試験」の予定●設計士補試験、設計士筆記試験
申込受付期間：4 月〜5 月頃
試験日程：7 月上旬頃
試験場所：東京、大阪、福岡（3 会場を予定）

い、その結果を踏まえて、以下の 3 件について評価証を授与し●設計士面接試験

ました。

申込受付期間：9 月中旬〜10 月中旬頃

●新規（1件）

試験日程：12 月上旬〜中旬頃
試験場所：東京（1 会場を予定）
詳細については決まり次第、当センターホームページ（URL
http://www.cdit.or.jp/）上に掲載します。

オリエンタル白石株式会社殿港湾桟橋用プレキャスト床版「SL J スラブ」C

BOOKS 01

根入れを有するケーソン工法の技術マニュアル●更新（2件）
近年、船舶の大型化や大規模地震の切迫に伴って、港湾の施設（桟橋、岸壁、防波堤）の大水深化や耐震強化が図られています。
根入れを有するケーソン工法は、海底以深に剛性が大きい躯
体を根入れすることで、土圧や波圧に対してケーソンの底面地盤だけでなく、躯体側面の地盤を利用して抵抗します。これにより、特に大水深においても粘り強い構造の港湾施設の構築が可能であります。
五洋建設株式会社殿 ライト工業株式会社殿「曲がり削孔工法（リアルタイムで誘導する曲線ボーリング）」

また、根入れを有するケーソン工法に用いられるニューマ
チックケーソン工法は、橋梁基礎や地下容器として多くの実績を有し、臨港道路等の橋梁では海上施工の実績も数多くあります。
今回、これまでの実績や知見をもとに、港湾の施設の技術上の基準・同解説（平成 30 年 日本港湾協会）に適合するよう検討を加え、「根入れを有するケーソン工法の技術マニュアル」を発刊することになりました。本マニュアルでは、根入れを有す
るケーソン工法が適用できる港湾施設（桟橋・岸壁・防波堤）の偶発対応施設としての設計照査手法、あるいは施工に関わる

関門港湾建設株式会社殿ブレード＆フラットグラブ工法−高精度で効率のよい仕上げ掘り
及び薄層浚渫−注意点・留意点に関しても詳述されております。
販売時期：平成 31 年 3 月頃
販売価格：6,000 円（税別）

上記の 1 件の新規技術につきましては、本文の 38〜39 ページで内容を紹介しております。

沿岸技術研究センターは、今後の誌面づくりに反映させるため、皆様のご意見ご感想をお待ちしております。詳細は沿岸技術研究センター HPをご覧ください。

URL:http://www.cdit.or.jp/【編集後記】【編集後記】
今回は、沿岸技術をめぐる資格制度と人材育成を特集致しました。世の中には多くの資格制度が2019年5月1日より新元号の予定で、平成最後の機関誌となります。今号では、海洋におけるICT技あり、それぞれ技術の伝承、品質確保や人材育成等に重要な役割を果たしていることを再認識致し術の活用について特集いたしました。国土交通省では、ICT等を導入することにより、建設生産シました。当センターの2つの資格も更なる充実、向上を目指して参りたいところです。さて、もうステム全体の生産性向上を図り、もって魅力ある建設現場を目指す取組であるi-Constructionを進試験などといったものから遠ざかって久しい小欄が申し上げるのも何ですが、皆様も当センター
めています。私もICT技術についていけるように勉強していきたいと思います。（Y）
資格に是非とも挑戦してください。（K）

CDIT 2019 ▷ No.51 43

発行 一般財団法人 沿岸技術研究センター〒105-0003 東京都港区西新橋1-14-2 新橋エス・ワイビル 5F
TEL. 03-6257-3701 FAX. 03-6257-3706
URL http://www.cdit.or.jp/
2019年1月発行