技術資料

除雪車オペレータ用道路付属物位置情報提供アプリの開発
山田充

付属物が表示される。「警告」ボタンを押すと動作が１．はじめに開始され、中心部に除雪車の現在位置及び道路付属物
積雪寒冷地域において、冬期の道路除雪は地域住民までの設定警告距離が赤色同心円で表示される（図－のライフライン確保、経済活動のために極めて重要で2）。除雪車と道路付属物の距離が設定値に達すると、ある。除雪は除雪車による機械施工が大半を占めるた

スマートフォンはアラートを発信する。アラートは、め、除雪車を運転操作するオペレータが必ず必要とな画面点灯、バイブレーション、テキスト読み上げ、警る。オペレータは車両運転と除雪ブレード等の作業装告音から選択することができる。また、アラートは、置を同時に操作する必要があるが、卓越した操作技量除雪車が道路付属物に近づく距離に応じ、最大5段階により、これらを同時かつ的確に操作している。まの警告が設定可能である（図－3）。アプリはスマート

た、道路上には凸状となったマンホールや橋梁ジョイ

フォンにインストール後、すぐに使用を開始できるが、ントなど、除雪時に障害となる道路付属物が散在して実際に運用するためには事前に道路付属物の登録作業いるが、路線を知り尽くした熟練オペレータは、積雪が必要となる。道路付属物は段差、グレーチング等な下の隠れた道路付属物も適切に回避して除雪を行ってどのアイコンが用意されているが、別の種類を設定すいる。一般道の除雪は、一般車両、歩行者が通行するることや、アイコンを写真等に変更することが可能で中で行われ、周囲に十分、注意を払いながら作業を行ある（図－4）。また、同様の登録作業が可能なPC版

う必要があるため、現在、国道の除雪施工はオペレーソフトウェアも開発し、作業性を向上させるようにしタと助手の二人体制を基本としている。

た（図－5）。スマートフォンとPCに登録された道路

近年、オペレータの高齢化が顕著となっており、熟付属物のデータは適宜、同期することができる。

練オペレータが引退、減少している。また、将来的には労働人口の減少が予想されており、オペレータのみで除雪を行う、ワンマン乗車が求められる（図－1）。
ワンマン乗車では、これまで助手が主に行っていた周囲安全確認もオペレータが担わなければならないた
め、道路付属物回避を失念してしまうことや、道路付属物を注意するあまり、逆に周囲安全確認がおろそかになることが懸念される。そこで、低コストで導入が容易なオペレータ操作支援技術として、マンホール、橋梁ジョイント等の道路付属物の位置をオペレータに二人乗り音声ガイダンス等で伝えるスマートフォン用の道路付属物位置情報提供アプリ（以下「アプリ」という）を開発した。
２．開発したアプリの概要
アプリはAndroid専用（Ver.7.0以降）とし、ストア等には公開しておらず、入手希望者に個別にアプリソ一人乗り（ワンマン乗車）フトウェアを無償で提供している。アプリを起動する

図－1 除雪車の運転室内状況（除雪グレーダ）
除雪車の運転室内状況（除雪グレーダ）
図－1と地図が立ち上がると同時に、登録された箇所の道路
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2024年３月

17３．開発したアプリの検証
３．１

除雪現場での検証

３．１．１

試験方法

開発したアプリを除雪現場で試験的に使用し、動作検証を行った。2022年に札幌市内の国道において、3回の除雪グレーダによる除雪施工で使用した。上り車線に20か所、下り車線に21か所の道路付属物を登録した。登録した道路付属物は全て橋梁ジョイントだった。スマートフォンは運転室内のインジケータ画面の横に設置した（図－6）。また、運転室内にドライブレコーダを設置し、アプリの動作状況及びオペレータの音声を記録した。ドライブレコーダに記録された動画より、アプリのアラート発信の有無を確認した。また、アラートのタイミングについて、オペレータの主観評価を行った。オペレータは除雪しながら、アラートの動作中登録作業中
図－2

タイミングについて適正、早い、遅いのいずれかのコメントを発声し、タイミングをその場で評価するようアプリ画面の一例にした。除雪施工終了後にドライブレコーダの動画を回収し、録音されたオペレータの音声を聞き取り、コメント内容の集計を行った。なお、試験は1名のオペレータ（32歳、除雪車オペレータ歴10年）で実施した。
アプリの使用状況を図－7に示す。
３．１．２

試験結果および考察

アプリの動作状況及びオペレータの主観評価の結果を表－1に示す。表－1より、3回の除雪施工でアラート発信すべき道路付属物は合計106か所であった。ドライブレコーダの動画より、全ての登録箇所通過時にアプリはアラートを発信したことを確認した。また
106か所中、61か所でオペレータが評価コメントを発声し、そのうち，47か所でアラートタイミングが適正だと評価した。アラートタイミングが適正でない（早図－4
図－3

アラート設定画面

道路付属物
登録画面

い、遅い）と評価した14か所について、その要因を検討するために、周辺環境、車両速度との関連性を調査したが、明確な関連性は見受けられなかった。今回使用したスマートフォンの位置情報機能にはGNSSを利用しており、捕捉する衛星の位置や数は時間帯によって変化するため、一般にGNSS位置情報の精度は刻々と変化する。そのため、アラートタイミングが早くなったり遅くなったりした可能性が考えられる。アラートタイミングに影響を与える要因について、引き続き調査検討を行う必要がある。
オペレータのコメントがなかった箇所について、評価方法が除雪施工を行いながらコメントを発声する方

図－518

登録作業画面（PC版）法だったため、コメントをする余裕がなかったり、コ
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2024年３月

３．２

除雪試験コースでの検証

３．２．１

試験方法

除雪試験コースを作成し、開発したアプリの有効性を検証した。試験は北海道石狩市のヤードで2023年3月2日に実施した。幅4m、長さ30mの平坦な圧雪状態の試験コースを4レーン造成した。スタートより20m地点のコース中央部に、マンホールを模擬したコンパネ（長さ90cm×幅90cm×厚さ1cm）を深さ3cmで圧雪内に埋設した（図－8）。コンパネを埋設するためのくぼみを掘削して形成し、位置のマーキングのため、掘削底面の雪面を塗料で赤色に着色したのち、コンパ
図－6ネを敷設し、コンパネが完全に見えなくなるように雪スマートフォン設置状況で埋設した（図－9）。試験は2名のオペレータにより実施した（オペレータA：43歳、除雪車オペレータ歴15年、オペレータB：46歳、除雪車オペレータ歴10年）。
4.0m級の除雪グレーダを用い、各オペレータがアプリ有無で1回ずつ、除雪ブレードがコンパネに接触しないよう、除雪ブレードを上げる等の回避動作を行いながら除雪を行った（図－10）。アプリ無、アプリ有の順番で試験を実施した。アプリのアラート設定は表－2のとおりとした。オペレータは試験前に踏査にてコンパネの埋設位置を確認した。除雪グレーダ走行後
図－7には、比較的明瞭に除雪ブレードの上下動の痕跡が残試験状況（除雪現場）
表－1

登録道路付属物数るため（図－11）、雪面上に残った痕跡より、除雪ブ
レードの回避動作の開始地点と終了地点の位置を計測

試験結果

1回目

2回目

3回目 合計244141106

アラー

有244141106

ト発信

無0000適正13181647早い1067遅い

4127

コメント無6221745

アラー
トタイ
ミング

工区の備考一部分を除雪した。
３．２．２

試験結果および考察

図－12に除雪ブレードの回避動作範囲の計測結果を示す。コンパネの位置を0とし、プラスの値がスタート側、マイナスの値はゴール側を示す。図－12より、アプリ無しでは、オペレータAは除雪ブレードの回避動作がコンパネの設置範囲から外れていた。オペレー
タBは、除雪ブレードの回避動作がコンパネの設置範囲から一部、外れていた。アプリ有りでは、2名のオペレータ共に、コンパネ設置範囲でブレードの回避動作が行われていた。アプリを用いたほうがコンパネを平面図30m

メントを失念した可能性が考えられる。また、アラー
トタイミングの評価方法はオペレータの主観である。

10m
除雪車走行方向

圧雪状態

今後、新たな評価手法を検討する必要があると考えられる。

スタート

図－8
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模擬マンホール（コンパネ）

雪4m
ゴール

断面図
3cm寒地土木研究所月報2m

模擬マンホール（コンパネ90×90×1cm）

除雪試験コース概要図19除雪⾞⾛⾏方向

赤色マーキング

設置

回避動作範囲＋0－500400

オペレータAアプリ無オペレータB

アプリ有

アプリ無

アプリ有

試験コース完成

埋設

図－9

模擬マンホール（コンパネ）設置方法

回避動作範囲（cm）

300

除雪車走

200

行方向

100
0-100-200

コンパネ設置範囲-300-400-500

図－12

除雪ブレード回避動作範囲

的確に回避していることを確認した。
本試験では、実機を用い、実際の雪で試験を行った
図－10
表－2

試験状況（除雪試験コース）

アラート設定条件（除雪試験コース）
オペレータA

オペレータB

アラート回数 2回(20m、5m)1回(20m)

アラート方法 音声ガイダンス

音声ガイダンス

20m地点：「20m 20m地点：「20m
音声ガイダンス内容

先、マンホールが 先、マンホールがあります。」

あります。」

5m地点：「マンホールです。」

が、試験ヤードの確保や天候等の条件より、各条件で1回の試験しか行うことができなかった。今後、より多くの試験を実施し、引き続きアプリ有効性の検証を行う必要がある。
４．まとめ
本研究では、除雪施工上、注意が必要な道路上のマンホール等の位置を除雪車のオペレータに伝えるスマートフォンアプリを開発した。開発したアプリについて、除雪現場での試験除雪施工で動作状況の確認を行った。また、造成した除雪試験コースにおいてアプリの有効性を検証した。その結果、以下のことがわかった。
・除雪現場での試験除雪施工の結果、3回の除雪施工で合計106か所の登録物を通過し、開発したアプリはすべてアラートを発信した。また、アラートのタイミングについては、オペレータが主観評価を行うことができた61か所中、47か所で適正と評価した。
・除雪試験コースでの検証試験の結果、アプリを用いない場合に比べ、アプリを用いた場合のほうが模擬マンホール（コンパネ）を的確に回避できる場合が

図－1120

雪面上に残った除雪ブレード上下動の痕跡あることがわかった。
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2024年３月

※「道路付属物位置情報提供アプリ」のお問合せ先

５．おわりに国立研究開発法人土木研究所
寒地土木研究所 寒地機械技術チーム
E-mail：kanchikikai@ceri.go.jp
TEL ：011-590-4049

現在、希望者にアプリの無償提供を行っている。今後、実除雪施工でアプリを使った施工業者、オペレータにヒアリングを行い、アプリの有効性、使い勝手等、フォローアップ調査を行っていく予定である。

（Android専用ver.7.0以降）※アプリはストア等には公開していません。
ご連絡いただいた方に無償で提供致します。

謝辞：公道での試験除雪施工にあたり国土交通省北海道開発局に多大なるご協力を頂きました。ここに、お礼申し上げます。

山田 充
YAMADA Mitsuru
寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
研究員

寒地土木研究所月報№854

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