BIM/CIM(3D設計)・ICT技術の今

道路部会

～第1章
第2章
第3章
第4章

目第２班

次～

BIM/CIMに至るまでの経緯・背景
BIM/CIMの導入
BIM/CIMの普及に向けた取組・課題
事例紹介

BIM/CIM(3D設計)・ICT技術の今

第 1章

BIM/CIMに至るまでの経緯・背景

i-Constructionとは？
i-Constructionとは ・・・

国土交通省が進めている20個の生産性革命プロジェクトのうちの1つ。その中でも１．ICTの全面的な活用（ICT土木）
２．規格の標準化（コンクリート工）
３．施工時期の標準化を「トップランナー施策」として、2016年度より本格運用
持続的な経済成長につなげるためのプロジェクト

i-Construction

建設現場のプロセス
測量
施工
検査

取り入れる

ICT技術
等

生産性の向上や経営関係の改善を目指す

i-Constructionが導入された背景■i-Constructionに注目が集まる理由「未来投資会議」
での宣言

技能労働者の高齢化と深刻な人手不足

建設業界の労働環境を改善する必要性

建設業界特有の労働生産性

i-Constructionが導入された背景
1.「未来投資会議」での宣言
2016年9月12日の「未来投資会議」で、建設現場の生産性向上に関する方針が示された。

【具体的な内容】
2025年度までに建設現場の生産性を2割向上させる。

宣言を実現させるための施策

i-Constructionの普及
測量や施工、検査等のプロセスへのICT技術の導入、3次元データの活用などが進められている。

i-Constructionが導入された背景
2.技能労働者の高齢化と深刻な人手不足【2014年の段階での建設現場の指摘事項】
・2025年までに50歳以上の労働者のうち110万人が離職する
・29歳以下の労働者が全体の10%以下と低くなっている
29歳以下の労働者

1997年

55歳以上の労働者

1万人以上減少

3万人増加

現在

1997年

高齢化の深刻化

現在

建設現場における長期的な体制構築や改善が求められている
参考：再生と進化に向けて｜一般社団法人日本建設業連合会i-Constructionが導入された背景
3.建設業界の労働環境を改善する必要性
建設業界
人手不足と高齢化が深刻化【建設業界の3K】

きつい汚い解決するために…

若年層や女性の労働者を増加させる

・肉体労働で作業がきつい・汚いイメージがある・事故などが起こるかもしれない

3Kのイメージが強く、若年層や女性が集まらない

危険
労働環境の改善が求められている

i-Constructionが導入された背景
4.建設業界特有の労働生産性■建設業界の課題と問題点
・現場の工種や作業条件、環境条件等により、作業の標準化が難しく、作業の仕組み化や外注等をしにくい・元請けや下請け等の複雑な分業体制
・中小企業の建設業者の割合が多い

人手不足や工期の短縮といった観点からも労働生産性の向上は必須である

課題を解決するために…

i-Constructionの導入が求められている

i-ConstructionとCIMやBIMとの違い

i-Construction

ICT技術をあらゆる建設プロセスに取り入れるプロジェクトのこと。
CIM

BIM

土木や建設現場に土木や建築現場に3次元モデルを活用する取組でBIMの要素やノウハウを取り入れたもの。

CIM同様に3次元モデルを活用する取組。
土木や建設現場でなく「建築現場」で進められているもの。

CIMは 土木・建設現場
BIMは 建築現場という違いがある。

BIM/CIM年表

オンライン
電子納品の運用開始

発注者教育の開始

2017
CIM導入
ガイドラインの策定

2018

2019
i-Conモデル
事務所を指定2020

全ての詳細
設計・工事で原則適用

2021
大規模構造物の詳細設計で原則適用

2022

2023

原則CIM化

BIM/CIM(3D設計)・ICT技術の今

第 2章

BIM/CIMの導入

建設分野DXの推進
現場、研究所と連携した推進体制を構築し、ＤＸ推進のための環境整備や実験フィールド整備等を行い、３次元データ等を活用した新技術の開発や導入促進、これらを活用する人材育成を実施。

DX推進に向けた取り組み(国総研)〇DXデータセンター
BIM/CIM等での用いる３次元モデル等を保管し、受発注者が測量・設計・施工・維持管理のデータを円滑に共有するための実証研究システム。
※令和５年１月より正式運用開始〇建設DX実験フィールド
3次元計測技術を活用した新技術の検証・実験が行える施設。

DX推進に向けた取り組み(九地整)〇九州インフラDX人材育成センター
BIM/CIM研修をはじめ、官民のインフラＤＸ人材を育成する施設。
点群データの取得からBIM/CIMの活用まで実践を想定した研修プログラムや、超遠隔機械操縦や無人化操作訓練シミュレーターなどの実践的な体感スペースが導入されている。

BIM/CIMの概念
BIM/CIM（Building/Construction Information Modeling,Management）とは、コンピュータ上に作成した3次元の形状情報（3次元モデル）に加え、構造物及び構造物を構成する部材等の名称、形状、寸法、物性及び物性値（強度等）、数量、そのほか付与が可能な情報（属性情報）とそれらを補足する資料（参照資料）を併せ持つ構造物に関連する情報モデル（BIM/CIMモデル）を構築すること（Building/Construction
Information Modeling）、及び、構築したBIM/CIMモデルに内包される情報を管理・活用すること（（Building/Construction Information Management）をいう。

『BIM/CIM活用ガイドライン(案)第１編共通編 P.3』

BIM/CIMモデルの分類
モデルは、構造物や地形などの分類毎に、作成・更新・管理する。
BIM/CIMモデルには、「地形モデル」「地質・土質モデル」「線形モデル」「土工形状モデル」「構造物モデル」「統合モデル」がある。
■地形モデル■地質・土質モデル■線形モデル■土工形状モデル

BIM/CIMモデルの分類■構造物モデル■統合モデルBIM/CIMモデルの詳細度
作成・提出する3次元モデルについて、そのモデルの作り込みレベルを示す等の場
合には、ガイドラインで定義したBIM/CIMモデル詳細度（及び必要に応じて補足説明）を用いて表記する。

3次元測量手法の適用範囲と特徴
BIM/CIMの中で用いる地形モデルの構築（面計測）に際しては、様々な測量手法の中から事業目的に見合う精度を求めて、最適な手法の選択、またこれらの組み合わせ手法を採用することが重要となる。
3次元測量手法については、その方式の違い、計測高度の違い等から、1回の計測、撮影等により行われる際の、計測精度、面的な密度及び計測可能範囲に違いがある。

従来図面と地形モデルの違い

設計段階でコントロールポイントとなる構造物のエッジ、土地の境界等の取得が必
要な場合は、TS（トータルステーション）等による補完測量を実施する。たとえば、木造など屋根が張り出している建物の場合、建物壁面位置を把握しなければ、コントロールポイントとなる構造物が建物壁面にかかる、かからないで、補償費用に影響するなど、重要な用地幅決定の情報になるからである。
道路改良詳細設計では精度の高い建物出入口の高さ、交差点部の水路底の高さ等が必要となる。

3次元モデル作成の流れ
3次元モデルを活用した設計業務の流れに従って、設計業務全期間を通じて3次元モデルを活用して設計を実施する。そのうえで、設計で決定された構造や形状に施工等で必要な属性情報を付与した3次元モデルと、3次元モデルからの切り出し等により作成した2次元形状データを活用しながら、3次元モデル成果物及び最終成果物となる2次元図面を作成する。

構造物等のオブジェクト及び属性情報
部材毎に同じ属性情報を付与するような非効率を避けるとともに、属性情報及び参照資料を付与すべきオブジェクトを明確にして設計業務ごとのバラツキを防ぐ。

オブジェクトの階層分けと属性情報の必要度

属性情報の概要

簡易的に地形モデルを作る・点群等を取得しなくても、地形の3Dモデルを作成することが可能です。最近では、オープンデータが充実してきたので、そちらを利用して、作成することが可能です。
①国土地理院
基盤地図情報からデータをDLしてCAD化可能→広域であるため、精度は高くない②LPデータ県でも所有し、活用することができる。
→砂防施設がない範囲はデータが乏しい

国土地理院の基盤地図情報より作成※ソフトによっては、ソフト内で操作可能

出典：国土地理院基盤地図情報

詳細なモデルを作る～点群取得の方法～

2.地形データの取得方法●地上レーザ地上より3次元データ取得が可能。
UAVで観測できない範囲の補完や飛行できない範囲での活用が可能。
制約：波・天候の影響あり。

概略計画線形●UAV(ドローン）
広範囲のデータ取得が短時間で可能。また、人力で進入できない箇所の調査も可能となります。
制約：天候（天気・風）の影響あり。

※点群データはあくまでも見えているものに対して取得できるデータです。既設の側溝の深さ等は測定できませんので、設計をする場合、人手観測は不要にはならないでしょう。

●実測
従来の手法で、人手観測となる。
人が入れる箇所は測量可能。
制約：天候（天気・風）の影響あり。

CIMの利便性設計→施工への引継ぎにはとても有効である！
モデルを作成して、関係資料を紐づけることができ、必要な資料を引き継ぐことが可能となる。

出典：熊毛支庁

屋久島事務所：道路補修（交付金）（橋梁）設計委託（宮之浦大橋Ｒ２－１工区）

CIMの利便性
設計内容を具現化できることから、施工までのイメージが共有できる！

出典：鹿児島地域振興局：広域河川改修設計委託（神之川１工区）

BIM/CIM(3D設計)・ICT技術の今

第 3章

BIM/CIMの普及拡大に向けた取組・課題

CIMの普及状況
CIMに「既に取り組んでいる」企業は42.8％

CIMへの取り組み状況（325企業）

1390%

5520%

40%

9160%

4080%

100%

既に取り組んでいる（139社）
積極的に取り組みたい（55社）
将来的に積極的に取り組んでいきたい（91社）
その他（40社）

資料：国土交通省「CIMの普及状況（アンケート調査）第3回活用促進WGにて報告」をもとに作成

BIM/CIM導入への課題
BIM/CIMの活用が義務づけられた業務・工事へ入札参加しない理由は、人材・ソフト・機器がないためとする回答が多い。
25

23

a_会社としてBIM/CIMに対応できるが、会社（経営者等）としての判断だから

20

b_現在対応できる人が社内にいないから

20

18
1718
17

c_現在対応できるソフト、機器が社内にないから

15

d_外注先、レンタル先等の調達先を知らないから
1210

e_BIM/CIMの発注仕様（成果品を満たすべき基準等）がわからないから

10

988

f_当社の事業において、BIM/CIMでなすべきこと（業務内容）がわからないから

6503420

測量

120 0

4
100 0

地質調査

g_その他
100 0

設計・計画

1 1 1
10 0 00 0000000 0 000000000

h_わからない

施工

i_未回答

維持管理

その他

入札参加しない理由（複数回答可）

資料：JACIC「BIM/CIMの普及状況について－受注者を対象としたアンケート調査結果の分析－」（令和元年度）図13をもとに作成

受注者が想定するBIM/CIMの実施体制「すべて外注で行なう予定」とする回答は少なく、「すべて自前で行う予定」「一部外注で行なう予定」とする回答が多い。
05
1

100%

02
1205
2
1032
690%

1
10

f_未回答

80%
70%

79

e_わからない
116

5860%

37

d_その他
50%

63

c_すべて外注で行なう予定

40%

b_一部外注で行なう予定

30%
6520%

a_すべて自前で行う予定

55

26

1310%
60%

0

測量

地質調査

設計・計画

施工

維持管理

その他

実施体制（外注の利用）

資料：JACIC「BIM/CIMの普及状況について－受注者を対象としたアンケート調査結果の分析－」図14をもとに作成。

BIM/CIM活用業務の受注実績の少なさ
受注実績が少なく、経験ができていないため実施能力について受注者・発注者ともに不安が残る状況である。
100%
90%

7128595514817305

g_未回答

880%

f_わからない

23070%
60%

e_その他

1201209450%

1711
d_当社が事業の対象としている業務・工事についての公示・公告（発注）がなかった

4040%
2530%

c_入札はしたが、受注に至らなかった
35

2320%
10%
0%

30

1047

b_受注実績がある（5件以下）3894147410測量

地質調査

設計・計画

施工

維持管理

その他

a_受注実績がある（6件以上）受注実績（フェーズ別）
資料：JACIC「BIM/CIMの普及状況について－受注者を対象としたアンケート調査結果の分析－」（令和元年度）図13をもとに作成

地域別にみる受注実績
地方では受注実績のある割合が低い傾向にある。
9080

地域

受注者割合

北海道

18.2％

東北

12.2％

50

北関東

11.8％

40

南関東

54.2％

北陸

30.4％

中部

29.5％

70
386030313620
10020161844515527受注あり

39211391416390

近畿

31.0％

中国

40.0％

四国

15.8％

九州

18.8％

沖縄

－受注なし

受注実績（営業拠点：全体）

資料：JACIC「BIM/CIMの普及状況について－受注者を対象としたアンケート調査結果の分析－」（令和元年度）図20をもとに作成

BIM/CIMの効果を高める改善策等の提案（１）（１）投資の回収（発注件数の確保、地公体への展開、費用の公的支援、税制面の優遇）
・地方コンサルレベルで受注できる活用業務が少ないため増やして欲しい・ソフトを普及する必要がある。その為にはベンダーも価格の面で努力して欲しい
・税制上の優遇を行って欲しい（２）触れる機会を増加（講習会等の頻繁の開催）
・一部の業者だけでなく、幅広い業者がＣＩＭ事業等を経験できるようにすべき・ＣＩＭに精通している者が社内に1人もおらず、独学で知識を習得しながら手探りで業務を遂行する形となったため、1社につき1人でも構わないので出席が原則義務に近いレベルでの研修を実施する必要があると感じた。

（３）ソフトの改善
・ハードに関する設備投資、それらを扱うための人材育成は不可欠と考えている。ただし、ソフト面については国土交通省が主導となり、フリーで使用可能なソフト開発を行っていくなどの対策を検討雄していかなければ、発注者、受注者含め費用ばかりが嵩み、今後も費用が増大し続ける可能性がある。
引用：JACIC「BIM/CIMの普及状況について－受注者を対象としたアンケート調査結果の分析－」（令和元年度）表3より

BIM/CIMの効果を高める改善策等の提案（２）（４）外注業者の育成
・BIM/CIMの作成，活用できる技術者が不足している
・外注業者も育っていない（５）官側の方向付け・仕組みづくり（入札時の評価(インセンティブの付与)）
・各社の方法や独自の基準の前に、大前提は作っておいて欲しい。例えば、某ソフトを使って、この図面の形にした成果を出す、など。まずは国と業界とソフトベンダーが組んだうえで方向づけをして欲しい。
・導入に対する評価アップなど、インセンティブを高めて欲しい。

（６）2次元図面の廃止
・従来の設計成果との併用をやめ、早期のBIM/CIM成果のみの納品へ移行
・三次元を用いたCIM活用を行っても、打合せでは、紙ベースとなる。そのため、モニターなど受発注者で共有し、設置する。

普及していくための方向性を示していくことが重要
引用：JACIC「BIM/CIMの普及状況について－受注者を対象としたアンケート調査結果の分析－」（令和元年度）表3より

発注者の育成国土交通省では2018年度から発注者向けの研修を実施している。

本省主催＠国交大

建設生産性向上実践研修（BIM/CIM研修）
研修素材の提供

地方整備局等

BIM/CIM担当者

研修の開催/継続育成

国土技術総合研究所
地方整備局 技術事務所等
技術的な支援/協力等

事務所職・員出張所

事務所職・員出張所

地方公共団体事務所職・員出張所

事務所職・員出張所

事務所職・員出張所

資料：国土交通省「受発注者向けBIM/CIM教育の実施状況－第2回実施体制検討WGにて報告」より

実務研修
発注者実務に沿ったハンズオン研修の実施

資料：『国土交通省におけるBIM/CIMの取組と今後の展開』より

BIM/CIM実施状況
BIM/CIM活用業務・工事の推移

累計事業数（2021年度末時点）

業務：1417件

工事：846件

合計：2263件

資料：第8回BIM/CIM推進委員会 参考資料2より

『3次元情報活用モデル事業』におけるBIM/CIMの高度利活用モデル事務所を設置し、先導的に3次元モデルを活用

資料：第6回BIM/CIM推進委員会 資料1より

BIM/CIMの今後の検討について

設計分野のBIM/CIM活用業務内容
BIM/CIM活用（3Dモデルの作成）

義務項目「視覚化による効果」中心の項目

推奨項目「視覚化による効果」の他に「3次元モデルによる解析」など高度な内容含む

3Dモデルの活用（義務項目例）
活用内容

活用内容の詳細出来上がり全体イメージの確認

完成形状を3次元モデルで視覚化することで、関係者で全体イメージの共有を図る

特定部の確認（2次元図面の確認補助）

2次元では表現が難しい箇所を3次元モデルで視覚化することで関係者の理解促進や2次元図面の精度向上を図る

3Dモデルの活用（推奨項目 例）
活用内容
重ね合わせによる確認
現場条件の確認

活用内容の詳細
位置関係にずれや干渉等がないか確認
重機等を配置し、近接物の干渉や施工に支障がかいか確認

施工ステップの確認

一連の施工工程のステップごとに施工可能か確認

事業計画の検討

複数の設計案を作成し、最適な事業計画を検討

義務項目の業務の進め方
留意点
・活用内容以外の箇所に関する3次元モデルの作成・修正を受注者に求めないようにする。
・地形の精度と構造物の精度のずれにより、地形に埋め込まれたり隙間があったりすることがあるが、3次元モデルの見栄えを整える作業は必要ではない。

活用内容を満たす必要十分な程度の範囲で作成する
活用内容
出来上がり全体イメージの確認
特定部の確認（2次元図面の確認補助）＜当面の成果品＞
将来は3次元モデルの全面活用を目指すものの、当面は2次元図面を使用し、3次元モデルは参考資料として取り扱うものとする。
資料：BIM/CIM原則適用に係る参考資料(R5.3)より（国土交通省）

【推奨項目】重ね合わせによる確認
立体交差部が建築限界に干渉していないことを確認。
建築限界の「見える化」で取り合いイメージの共有を図った。

※2次元図面だけではイメージし難い立体交差部を可視化し、共有が図れる。

【推奨項目】現場条件の確認
上部工仮設時のクレーン旋回をモデリングし、橋脚等にクレーンが干渉しないことを確認した。

※クレーンの干渉区域を可視化し、実際の現場での施工を確認。

【推奨項目】施工ステップの確認
施工計画の妥当性を確認するため、工程表に対応した施工手順の3次元モデリングを作成した。

※従来の施工ステップ図に比べ、視覚的に問題点やその原因などが特定しやすい。
ミスの低減に繋がる。

【義務項目】出来上がりイメージの確認
3次元モデルを活用し、径間割や上部工・下部工形式の比較検討および周辺環境を含めた径間性の確認を行った。
また、高架下に維持管理空間が確保できるよう、計画縦断線形の見直しを行った。

【義務項目】特定部の確認
3次元モデルと2次元図面を重ね合わせ、両者の整合が取れていることを確認。
また、水平排水工とグラウンドアンカー工の干渉確認を行った。

※3次元モデルと2次元図面を重ね合わせ、2次元図面のみでは照査の難しい干渉確認も分かりやすくなる。

県内業務でのBIM/CIM普及について■実際に、BIM/CIM（3Dモデル活用）を県内業務で活用するには・・・●3Dモデルのイメージはできるが、実際にどうやればいいのかわからない？？
●3D作成ソフトなどの初期投資がかかる・・・
解決策●講習会等の開催
・具体的な3Dモデル作成手法や手順の共有を目的とした講習会の開催
・BIM/CIMの進んでいる施工分野との意見交換会等●3Dモデル作業等かかる経費の計上
・地元説明会資料など業務で作成した3Dモデルを業務数量として計上できるようにする

発注者と受注者（建設コンサルタント）が一体となって、BIM/CIMを推進しやすい環境や仕組みを構築していくBIM/CIM(3D設計)・ICT技術の今

第 4章

事例紹介

CIMの実績

3Dモデル
道路整備

出典：大島支庁 徳之島事務所：第１号県単道路整備（災害防除・防災減災）測量設計委託（南原）3Dモデル(道路整備)
施工ステップ
走行シミュレーション

出典：国土交通省 九州地方整備局 大隅河川国道事務所：Ｒ４大隅管内交通安全事業測量設計外業務

おわりに今後、測量・設計委託業務においても必須となってくる
BIM/CIMについて、道路部会として取りまとめた資料が少しでも役立てれば幸いです。

ご清聴ありがとうございました。
【道路部会 第２班】（順不同）㈱アジア技術コンサルタンツ 加治屋 澄香㈱南日本技術コンサルタンツ 大淵脇 悠紀㈱久永コンサルタント 栁瀬 雅人
新和技術コンサルタント㈱ 福元 健介㈱萩原技研 萩原 卓哉㈱大進 野村 浩喜㈱新日本技術コンサルタント 中島 渓㈱大亜 柳川 海洋㈱サタコンサルタンツ 村岡 直哉㈱日峰測地 山之内 隆広