2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 1 2021/08/17 9:32

バックナンバー情報

Vol.19 2019.7 発行

エネルギー・環境●ブルーカーボン技術の開発●3 次元海浜変形モデルによる漂砂対策検討

維持・管理●海面処分場跡地の高度利用化を実現●360 カメラによるコンクリート劣化状況調査

防災・減災●3 次元解析による構造物の耐震設計●グリーンレーザ（ALB）を活用した数値計算の精度向上●実河川の流れの特性に適応した準三次元解析●河川の流域を対象とした地下水解析に資するFEM 解析
防災・減災●RTK 搭載 GNSSポールを用いた砂防調査・管理効率化ツール化支援 1/2●ローコストGNSS 受信機を使用したRTK 測●無線設備設計のパッケージ化●3 次元 CADを活用した建築設計

その他（ヘルスケア）●高齢者健診（お達者健診 PLUS）
の事業化

検討

CM

MY

CY

CMY

K

位技術の利用●通信型 ITSによる公共交通優先型スマートシティ構築への取り組み●地域の自立に向けた切り札「観光」に注目!

Vol.17 2017.10 発行

Vol.16 2016.8 発行

エネルギー・環境組み●水中音響機器を活用した調査・解析技術の紹介●再生エネルギー導入による道の駅の機能高度化●廃棄物リサイクル・省エネ施設など補助金申
請支援
維持・管理
●トンネル維持管理における施工時地盤情報
の活用方法
防 災
●地震津波の複合災害に備えたＢＣＰ策定●斜面崩壊・土石流の発生危険度評価●地震時残留変形解析手法を用いた盛土安
定解析

防災・減災

●大型台風を想定した住民主体のタイムライ

ンづくりの取り組み●3 次元数値波動水槽を用いた3 次元流れ場

ICT 活用●AR 技術を活用した道路施設点検の効率化●ダム湖におけるマルチビーム音響測深機の活用方法●産業廃棄物処理業関連システムの紹介

その他（地方創生）●家庭の電力データのヘルスケア分野への活用●流砂系における総合的な土砂管理への取り●ダム管理設備リニューアル設計の解析

ICT 活用●ICTを活用した調査効率化支援●無人航空機・ICT 技術を活用した調査効率化支援 2/2

維持・管理

Vol.15 2015.7 発行

維持・管理

維持・管理

●画像解析技術の取得による点検等の高度化●ダムの長寿命化計画●ダム用ゲート設備等の長寿命化計画●火山災害や大規模土砂災害における統合型●海底ケーブル調査設計

UAV 災害調査システムの現場検証について●マルチビーム測深機およびサイドスキャンソ

エネルギー・環境●河川事業における遺伝情報の活用

高度情報化●CCTV 画像処理技術の高度化による河川管理への適用●AIS（船 舶自動 識 別 装 置）
データ等ビッグ
データの解析●ICT 技術を活用したトンネル事業の効率化●ICTを活用した駐車場の円滑な誘導の実現●スマートメーターの電力使用量データを用いた高齢者見守りナーによる高精度調査

環境・エネルギー●トンネル照明設計支援システムの開発
防災●早期警戒・避難による土砂災害からの人的被害防止をサポート
情報通信技術●ビーコンを用いた移動者支援システム●防災支援から行政事務効率化まで幅広く

ICT（情報通信技術）でサポート

ICT 活用●CIM/BIMの取り組み●位置情報を用いた案内アプリの開発・実証

事業所案内

本

社

〒734-8510 広島市南区出汐二丁目3 番 30 号℡（082）255-5501（代） ℻（082）251-0302

浜田事務所〒697-0024 浜田市黒川町 129 番地 5℡（0855）25-2107 ℻（0855）25-2108

中部事務所〒460-0003 名古屋市中区錦一丁目4 番 25 号℡（052）218-7354 ℻（052）218-7355

岡 山 支 社

〒700-0983 岡山市北区東島田町一丁目8 番 10 号℡（086）234-3530 ℻（086）234-3560

関西事務所〒532-0003 大阪市淀川区宮原四丁目1 番 45 号℡（06）4807-7361 ℻（06）4807-7362

広 島 支 社

〒734-0001 広島市南区出汐二丁目3 番 29 号℡（082）256-3344 ℻（082）256-6198

九州事務所〒812-0038 福岡市博多区祇園町 1 番 28 号℡（092）577-9705 ℻（092）577-9706

福山事務所〒720-0056 福山市本町 4 番 5 号℡（084）932-6831 ℻（084）932-6832

東 京 支 社〒104-0031 東京都中央区京橋一丁目17 番 1 号℡（03）3538-3422 ℻（03）3538-3455

三次事務所〒728-0014 三次市十日市南一丁目5 番 30 号℡（0824）65-0641 ℻（0824）65-0642

東北事務所〒980-0802 仙台市青葉区二日町 14 番 15 号℡（022）397-8173 ℻（022）748-7763

山 口 支 社

〒754-0002 山口市小郡下郷 1225 番地 9℡（083）972-2530 ℻（083）972-6266

山 陰 支 社〒690-0011 松江市東津田町長通 392 番地 8℡（0852）22-0781 ℻（0852）27-4022

周南事務所〒745-0801 周南市大字久米字東神女 3196-1℡（0834）36-1554 ℻（0834）36-1550

鳥取事務所〒680-0812 鳥取市新品治町 1 番地 2℡（0857）27-7944 ℻（0857）27-7988

2021 年 8月 中電技術コンサルタント株式会社発行 〒734-8510 広島市南区出汐二丁目3 番 30 号 ℡ 082-255-5501●無人航空機・ICT 技術を活用した調査効率●下水道資源の有効活用による地域貢献

Vol.21●ダム貯水池・湖沼の水環境保全・管理技術●水力発電所におけるゲート設備の維持管理

Y

エネルギー・環境●ダム・湖沼の水環境保全・管理技術

維持・管理

M

エネルギー・環境●ブルーカーボン事業の展開に向けて●橋梁点検業務における新技術の活用事例

C

Vol.18 2018.10 発行

CEC 技術レポート

Vol.20 2020.8 発行『技術レポート』のバックナンバーはホームページに掲載しています。

https://www.cecnet.co.jp/technology/technical-report.html

CHUDENENGINEERINGCONSULTANTSTECHNICALREPORT

Vol.21

CEC 技術レポート
https://www.cecnet.co.jp/

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 2 2021/08/17 9:32

会 社 概 要技術を磨き、技術を競い、技術で選ばれる「技術創造企業」
https://www.cecnet.co.jp/

会社概要

組織図

設
立 : 1965 年 7月15日
代 表 者 : 代表取締役社長 坪井 俊郎
資 本 金 : 1 億円
株
主 : 中国電力株式会社ほか
従業員数 : 445 名（2021 年 7月1日現在）
売 上 高 : 103 億円（2020 年度）

取締役社長
常務取締役
取 締 役
（監査役）
総 務 本 部

事業種目

中電技術コンサルタント㈱は、土木、建築、電気・通信、情報および各種調査部門を擁する総合建設コンサルタントです。
会社概要

1

当社の技術戦略は、重点有望分野（エネルギー・環境、維持・管理、防災・減災）を柱として推進しています。
2021 年 4月には、先進技術センターを本部組織に改組し、「AI・IoTプロジェクト室」「BIM/CIMプロジェクト室」を新設しました。
また、企画本部の中には、3つのプロジェクト「海外プロジェクト」「イノベーションプロジェクト」「DXプロジェクト」を発足し、全社横断的に新業務・新事業開拓を推進しています。
ここでは、当社の技術開発・研究開発の取り組みの一部をご紹介します。

C

M

先進技術

Y

CM

1 BIM/CIMによる建設プロセス改善検討

MY

2 UAVを活用した調査・点検事例

エネルギー・環境
4 ダム貯水池・湖沼の水環境保全・管理技術

6
8

T E

維持・管理

N

N

3 リサイクル土による液状化被害の軽減対策

5 3 次元データを活用した河川維持管理
7 特別高圧変電所におけるRTKの実証検討

C O

K

T S

CY

CMY

2
4

6 社会インフラ設備（鋼構造物）の維持管理に資する非破壊検査技術

10
12
14

防災・減災
8 AIを用いた洪水予測技術
9 堤体 PSアンカー工法による堤体補強（耐震化）設計
10 海浜変形予測計算の高精度に向けた取り組み
11 3 次元動的解析によるダムの耐震性能照査

16
18
20
22

ICT 活用
12 通信型 ITSによる公共交通優先型スマートシティ構築への取り組み

24

AI 活用
13 AIを活用した画像解析技術の開発

26

社外への論文発表などを通じ、日々の技術研鑽や情報発信にも努めるとともに、高度な専門技術と技術シナジーを発揮し、地域社会のニーズに合ったサービスをご提供します。

主な社外投稿・発表論文一覧（2020 年度）
近年の表彰実績（2021 年度）
主な資格の有資格者数

28
29
29

❶ 土木建築の調査、測量、計画、設計および工事監理❷ 発電、送電、変電、配電、通信等設備の調査、計画、設計および工事監理❸ 地域開発、環境評価に関する調査、企画および立案❹ 上記にかかる情報システムの企画、開発、販売、運用およびコンサルテーション❺ 労働者派遣事業

企 画 本 部品 質 本 部

経営管理部
人事法務部
経営企画部
情報企画部

イノベーションプロジェクト
海外プロジェクト
DXプロジェクト

品質管理部（考査担当）
照

査

部

営

業

部

中部事務所

登録資格
●建設コンサルタント登録（建 01 第 378 号）
・建設コンサルタント登録部門
河川、砂防及び海岸・海洋 / 港湾及び空港 / 電力土木 /道 路/上 水 道 及び 工 業用水 道/下 水 道/農 業 土 木/
水産土木 / 廃棄物 / 造園 / 都市計画及び地方計画 / 地質 /土 質 及 び 基 礎 / 鋼 構 造 及 びコンクリート/トンネル /施工計画、施工設備及び積算 / 建設環境 / 電気電子
●測量業者登録（第（14）-1390 号）●地質調査業者登録（質 29 第 375 号）●一級建築士事務所登録（広島県知事登録 18（1）第 1252 号）●一級建築士事務所登録（山口県知事登録 F 第 1380 号）●補償コンサルタント登録（補 30 第 535 号）
・補償コンサルタント登録部門
土地調査 / 物件 / 事業損失●計量証明事業登録（広島県知事 K-40［音圧レベル］）●計量証明事業登録（広島県知事 K-80［振動加速度レベル］）●土壌汚染対策法に基づく指定調査機関（2003-6-2029）●労働者派遣事業許可（許可番号 派 34-300562）

関西事務所
九州事務所

東京支社
営 業 本 部

山陰支社

東北事務所
鳥取事務所
浜田事務所

岡山支社
広島支社
山口支社

先進技術センター

河 川 本 部

ISO9001

登 録 日 : 1999 年 6月15日
登 録 番 号 : MSA-QS-247
取得事業所 : 全事業所：本社、全支社（東京・山陰・岡山・広島・山口）

福山事務所
三次事務所
周南事務所

AI・IoTプロジェクト室
BIM/CIMプロジェクト室
河川砂防部
水力水工部
道路交通部

交通・都市本部

ISO14001

登 録 日 : 2005 年 8月23日
登 録 番 号 : MSA-ES-459
取得事業所 : 全事業所：本社、全支社（東京・山陰・岡山・広島・山口）

沿岸整備部
都市整備部
建

ISO27001（ISMS）

電 気 本 部

登 録 日 : 2005 年 6月23日
登 録 番 号 : MSA-IS-5
取得事業所 : 全事業所：本社、全支社（東京・山陰・岡山・広島・山口）
ISO27017

登 録 日 : 2020 年 6月26日
登 録 番 号 : MSA-IS-5-CL
取得事業所 : 本社（情報企画部・情報事業部）

地圏・情報本部

築

部

電気通信部
電 力 部
環

境

部

地

質

部

情報事業部

ISO55001

原 子 力 本 部

登 録 日 : 2020 年 7月29日
登 録 番 号 : MSA-AS-26
取得事業所 : 本社（交通・都市本部 道路交通部）
01

解析ソリューション部

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 3 2021/08/17 9:32

1
ヒアリング調査は、アンケート調査結果を踏まえ、「設計〜施工間の情報連携」（後工程に向けた 3 次元設計成果作成）における課題の明確化を目的として、設計会社 6 社、施工会社 5 社、建機メーカー 3 社に対して実施しました。ヒアリングの着BIM/CIMの推進目点および段階毎の課題は以下のとおりです。
ヒアリングの着目点

1. はじめに
BIM/CIMとは、計画・調査・設計段階から3 次元モデルを導入し、その後の施工、維持管理の各段階においても、情報を充実させながらこれを活用し、あわせて事業全体にわたる関係者間で情報を共有することにより、一連の建設生産システムにお

施工
（工事）

設プロセス改善検討の結果を紹介します。

2. 技術の適用場面
BIM/CIM 活用業務・工事は、2023 年度の一般土木、鋼橋上部については小規模を除く全ての詳細設計・工事で、原則適■設計段階で作成されたモデルをICT 施工で活用した事例■ICT 建機に入力するデータの作成■ICT 施工において精度管理上課題となっている工種■ICT 施工のさらなる活用・普及に向けての発注者への要望■課題解決に向けての、設計者、発注者への要望■設計〜施工間の情報連携を円滑に行うためには

建機
メーカー

用に向け適用範囲が段階的に拡大されていきます。効率的かつ効果的に展開していくためには、各業務や工事で生じた課題に対応していくことが重要です。
本業務では、プロセス間でのモデル連携、連携促進に着目した課題抽出と検証を実施しました。この取り組みは、2023 年度
Cの原則適用に向けたBIM/CIM 活用業務・工事等の建設プロセス改善に適用できます。

CM

MY

CY

計画・設計
段階

④現在は積算用資料としての図面作成が基本⑤完成形で作成するため施工途中の成果はない⑥後利用の目的によってモデル作成内容は異なる⑦ソフトウェアの開発進度で左右される

施工段階⑧伐開除根や工事進捗により現地が変化する⑨施工で必要となる3 次元設計データがない⑩3 次元設計データ作成による負担増⑪ICT 建機が活用できる現場は限られる

維持管理
段階

⑫管理項目に対して作成するモデル内容の整理⑬施工時に変更した箇所のモデル化⑭管理データ取扱いの容易性⑶改善策の提案
アンケートならびにヒアリングによって抽出された課題について、調査（測量）段階、計画・設計段階、施工段階、維持管理段階に分類し、課題、対応策、建設プロセス改善に向けた提案と対象となる規則（作業規定、ガイドライン、発注方式他）について整理しました。

M

Y

課題

①点群が主体で 3 次元データは作成していない調査（測量）②水路や擁壁などの構造物境界が不明
段階③土軟硬区分や地層区分などのデータはない■ICT 建機を使用した施工の割合、ICT 施工の分類■ICT 施工を行う上で必要な情報■設計段階で作成されたモデルが活用できない理由、改善点■施工時にCIMモデルを作成する理由■竣工図を基にしたCIMモデルの作成事例■設計〜施工間の情報連携において重要なこと、課題■設計〜施工間の情報連携を円滑に進めていくためにはける受発注者双方の業務効率化・高度化を図るものです。
既往の BIM/CIM 活用業務・工事より建設プロセス改善の課題検証や活用効果を把握する検討を実施しました。本稿では、建段階■3 次元地形データ■後工程での活用■施工との連携■情報連携円滑化に向けた対応■3 次元設計モデル作成に向けた課題

設計

中電技術コンサルタント㈱では、「BIM/CIM による建設プロセス改善実証業務」（国土交通省 近畿地方整備局）において、段階毎の課題とりまとめ結果

3. 技術紹介

課題に対する提案⑴アンケート調査による課題の抽出
アンケートは、2017 年〜2019 年度の BIM/CIM 活用業務（41 件）
・工事（10 件）を対象として、①CIM モデル作成の目

CMY

的と成果概要について、②BIM/CIM 導入・活用に関する課題について、③BIM/CIM 活用による効果について、④事業段階

Kを ま た い で の 情 報 連 携 に つ い て、⑤BIM/CIM の リク ワ イヤ メント に つ い て、⑥BIM/CIM に つ い て の 意 見、⑦

調査
（測量）

i-Construction についてアンケートを実施しました。
以下に、アンケート結果の一部を掲載します。

維持
管理②BIM/CIM 導入・活用に関する課題について◆BIM/CIM への理解や活用に対する受発注者の人材育成（「リテラシー」
・「スキル」の向上）◆基準類、ガイドライン類の充実◆BIM/CIMを含む建 設 DXの実 現に向けたハード・ソフトの環境整備◆CIM 活用業務で実施したリクワイヤメ
ント結果のレビューとフィードバック◆具体的な活用方法の事例の充実◆CIM 導入による「可視化」の効果は分かり易いが、設計業務・工事での効率化検討◆適正な業務工期の確保と標準歩掛の
設定

計画
設計

3 次元モデル
属性情報

施工

展開 Point■全体最適 ■導入し易い■効果が高い■可視化■プロセス標準化 ■相互の意見●調査（測量）段階・3 次元地形データ作成に向けた測量方法および測量作業精度管理の整理
・事業段階に応じた測量・調査の実施●計画・設計段階
・事業段階に応じたモデル詳細度の設定
・3 次元設計ソフトウェアの開発と照査方法の整理・施工時に必要となる設計データの情報収集●施工段階
・発注に応じた3 次元データの提供
・2 次元図面データ無しでも施工可能となる環境整備
・コンサルタントとの協働もしくはECI 方式の拡大●維持管理段階・施工完了時のデータ取得とCIMモデル更新の厳格化■モデル事業による先進的な取り組み推進■一般事業による基準類の実務面のブラッシュアップ■DXセンターの活用による教育研修等

発注者

測量会社
調査会社
設計会社

連携 Point■インプット■アウトプット
■プロセス
■相互意見

ソフト
ベンダー

国→自治体展開

施工会社

建機等
メーカー

連携 Point■水平展開を意識した要望事項の的確な把握■技術開発意欲の促進（市場、試験フィールド提供）

プロセス間でのモデル連携（効率化・高度化への展開）

連携促進のためのキーワード③BIM/CIM 活用による効果について

4. 業務事例・論文発表・研究実績など

施工計画の可視化による工期の短縮●BIM/CIMによる建設プロセス改善実証業務【2020 年度国土交通省 近畿地方整備局】

品質向上・効率化
数量算出の迅速化

5. おわりに

3 次元の可視化によるミスの防止・安全性の向上■設計

地元説明や工事説明の活用
0

■工事
2

4

6

8

10

12

14

◆3 次元の可視化により、「ミス防止」「安全性の向上」「地元説明・工事説明」に対する効果が高い。
◆「品質向上」「効率化」「工期短縮」等の本質的なCIM 導入による効果までは実感できていない。

02

16

18

中電技術コンサルタント㈱では、今後、BIM/CIM 活用を推進するためには、人材育成が最も重要だと考えています。先進技術センターでは、BIM/CIM に対応したハード・ソフト（教育プログラム含む）の整備を推進することで社内体制を強化し、
BIM/CIM 活用やプロセス改善に向けた業務に積極的に取り組んでいきます。
問い合わせ先

先進技術センター（BIM/CIMプロジェクト室） ℡ 082-256-3370
03

先進技術

BIM/CIMによる建設プロセス改善検討⑵ヒアリング調査による課題の抽出

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 4 2021/08/17 9:32

2
2 機体同時飛行により、1フライト約 15 分で、往復約 6 ㎞の飛行ができ、崩壊斜面部の土砂流出状況や、河道部にある対策施設の被災状況について把握可能です。

大規模災害調査・砂防施設点検の効率化

また、離着陸地点では、撮影状況をリアルタイムで確認できるため、迅速な被災状況の把握が可能です。
本技術を活用することで、調査員が調査・点検箇所に立ち入る必要がないため、従来の方法では人力による調査に多くの時間を費やしていたのに対し、迅速な状況把握が可能となり、調査・点検の効率化に繋がります。

1. はじめに

調査・点検結果

近年、様々な分野において、UAV の技術が活用されています。災害調査や砂防施設点検においても、これまで人が歩いて行っていた作業の飛躍的な効率化が期待できます。

離着陸地点 :リアルタイム電波確認

2 号砂防堰堤（工事中）

河道閉塞部

崩壊斜面部

本稿では、
「UAV の自律飛行による天然ダムおよび砂防関係施設の点検・調査業務」（国土交通省 近畿地方整備局 紀伊山系砂防事務所）において、UAV2 機（撮影用・中継用）を併用した電波中継を行い、山間部での UAV 調査・点検の効率化について実証実験を行った結果を紹介します。

2. 技術の適用場面
災害発生後は、出水等による二次災害の危険性があり、人が近づけない場面では、UAV による調査・点検が有効な手段に中継用無線（UAV）

なります。しかしながら、携帯電波受信圏外の山間部において、地形に遮られ機体の制御電波が届かない場所では、調査・点撮影用 UAV

検箇所まで UAVを飛行させることができず、制御電波の通信距離が問題になります。このような場面において、UAV2 機を併用した電波中継を行うことで、UAV の適用が困難な山間部においても、調査・点検が可能になります。

C

M

Y

3. 技術紹介

栗平地区全体（オルソ画像）

上記の適用場面を踏まえて、2011 年の紀伊半島大水害による大規模崩壊を伴う河道閉塞箇所の内、最も崩壊規模（崩壊幅：CM600m, 長さ：960m, 高さ：450m）の大きい栗平地区を対象に、UAV 調査・点検の実証実験を行いました。

MY

⑴実施概要

CY

拡大

実証実験では、河道閉塞形成

CMY

後、出水等により、繰り返し発生

Kする斜面の土砂流出状況や対策

02 機体同時飛行によるUAV 調査・点検（概念図）

400m

撮影用 UAV

中継用無線（UAV）

3）撮影データの活用
飛行ルートに沿って撮影した連続写真より、Sf M（Structure from

施設の被災状況把握を目的としMotion）解析を行い、約 2 時間で栗平地区全体のオルソ画像、3 次元ました。1 機体による調査・点検

崩壊斜面部( 調査箇所 )では、土砂流出時に調査員が立ち入れる箇所が山に囲まれてお200

1 号砂防堰堤

制御電波が地形に遮られるためトラブル等の際にＵＡＶを直接操作することができない

対地高度 300m

り、機体の制御電波が届く範囲

飛行ルート
往復約 6 ㎞

モデルを作成しました。砂防施設に着目すると、3 次元モデルでは、任意の視点から被災状況を確認でき、視覚的にも分かり易くなるため、砂防施設点検へ活用が可能です。

が狭いことから、UAV による調査・点検が困難です。

対地高度 149m

そこで、安全な箇所に、2 機のUAV（撮影用、中継用）操縦者を配置し、撮影用 UAVと操縦者間中継用 UAV 操縦者

撮影用 UAV 操縦者の見通しが取れる箇所に、中継用 UAVを飛行させ、電波中継を行いました。これらの技術により、崩壊斜面部（調査箇所）まで、長距離にわたって、UAV による調査・点検が可能になりました。
⑵実施結果

1 号砂防堰堤の3 次元モデル

4. 業務事例・論文発表・研究実績など●UAVを用いた2 機体同時飛行によるレベル 3（目視外補助者無し）自律飛行の実証実験について【2021 年度砂防学会研究発表会概要集】

5. おわりに

1）目視外補助者無し飛行（レベル 3 飛行）
安全な箇所から長距離の飛行を行う場合は、離陸地点から機体の目視監視や、飛行範囲内への補助者（機体の飛行状

中電技術コンサルタント㈱では、山間部におけるUAV を活用した災害調査・砂防施設点検に取り組んでいます。今後も、況等を目視で監視する者）配置が困難です。航空法では、操縦者の目視範囲外で機体を飛行させ、補助者を配置しない場

UAV の最新動向を踏まえながら、UAV 技術や取得データの活用に向けた取り組みを通じて、お客さまのニーズに対応した

合、航空局の承認が必要になり、技術的・法令的に高いハードルとなります。そこで、2 機体同時飛行による電波中継を行

サービスを提供します。

うことで、機体の飛行位置やカメラ映像を離着陸地点で常に監視できることから、航空局に承認を得ることができ、安全な
問い合わせ先調査・点検が可能となります。
04

先進技術センター（AI・IoTプロジェクト室） ℡ 082-256-3370
05

先進技術

UAVを活用した調査・点検事例

2）大規模災害調査・砂防施設点検

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 5 2021/08/17 9:32

3

リサイクル土による液状化被害の軽減対策
建設リサイクル材の利用促進に向けた取り組み

3. 技術紹介⑴リサイクル土の性状を把握
水中投入を想定して、リサイクル土を水浸させて材料変化による性状の変化を、粒度試験、三軸試験等により確認しました。リサイクル土は水浸すると、団粒がほぐれ細粒化することで、粒度構成が大きく変わることが分かりました。
内径 6 ㎝

イメージ

1. はじめに

水浸

サイクル土は、陸上の埋戻し材や道路の路体、路床、盛土等に締め固めて使用した事例が多い一方、水面下での埋立材としての利用は進んでいません。これは、水中では締め固めができないため、リサイクル土が緩く堆積することにより、土圧の増大、地自然状態

震時における液状化の懸念が大きいためです。本稿では、中電技術コンサルタント㈱が広島大学との共同研究をもとに、水中

水浸

水浸 24 時間後リサイクル土の一例

投入を目的とした、改良リサイクル土の活用について紹介します。

水浸すると団粒がほぐれやすくなる

2. 技術の適用場面⑵繰り返し中空ねじり試験による液状化強度試験⑴リサイクル土の利用促進
埋立には、膨大な土砂が必要になります。建設発生土のみでなく、改良リサイクル土によって適用可能範囲を広げることにより、建設汚泥のリサイクル促進に寄与します。
埋立地は、大規模地震時に液状化等の大きな被害をもたらす一方で、十分な耐震対策が施されていれば、避難者や緊急

Y

CM

MY

CY

液状化強度曲線

物資の輸送を確保するための広域防災拠点として活用できます。しかしながら、埋立地の液状化対策は多くの費用を要すた

試験機全景

0.70

ねじり載荷状況

め、安価な改良リサイクル土を使用することにより、コストを抑えた埋立地の耐震性の向上を図ることができます。
0.60⑶既存の陸上の埋立材の品質向上
リサイクル土は雨水などによる水浸や浸透流が発生することにより、粒子が細粒化され、土砂の流出等により、将来的に発生が想定される空洞や沈下を抑制する効果が見込まれます。
改良リサイクル土の埋立イメージ

護岸背面埋立地の液状化
赤いほど液状化します

CMYK

繰返し応力振幅比 τ/σ'0

M添加した改良リサイクル土の液状化強度を確認しました。リサイクル土は砂と同程度の液状化強度ですが、改良リサイクル土
では、液状化強度が大きく増加することが分かりました。

⑵埋立地の耐震性向上

C

リサイクル土の液状化強度を確認しました。さらに、団粒のほぐれによる細粒化を抑制する目的で、3％程度のセメントを

0.50

0.40

0.30

中空ねじり試験機とは0.20

供試体をねじることによってせん断変形を与える試験であり、３軸試験よりも地盤の応力
ひずみ状況を比較的忠実に再現できます。

0.10

リサイクル土

赤い範囲が小さい⇒耐震性向上

0.00
0.1

1

10

100

1000

繰返し載荷回数 Nc ( 回 )4. 業務事例・論文発表・研究実績など
リサイクル土と固化材を混合するだけの簡易な施工
改良リサイクル土●建設汚泥と建設発生土を原料としたリサイクル土の港湾埋立材としての利用に関する研究【土木学会論文集 B3（海洋開発），2021.6】

5. おわりに
東日本大震災で復興に寄与する岸壁
東日本大震災では、耐震性がある岸壁は、緊急物資の輸送だけでなく、復興に向けた資材の搬出入に利用されることの必要性がクローズアップされました。左の写真は、宮城県石巻港にあるふ頭の一部
で、東日本大震災で被災が軽微であったため、地震と津波により大量に発生したがれきの広域処理のために、搬出している状況です。

中電技術コンサルタント㈱では、循環型社会の形成のために、建設リサイクルを取り巻く社会情勢に対応する一環として、建設汚泥の利活用増大の方策を提案しました。併せて、2011 年東北地方太平洋沖地震の復旧の一翼を担わせていただき、巨大地震に対する防災・減災の重要性を改めて認識しています。これまで培った技術や経験を生かして、将来高い確率で発生が予測されている巨大災害に対して早急な対策を支援します。
問い合わせ先宮城県石巻港（撮影：中電技術コンサルタント㈱）06

交通・都市本部 沿岸整備部（設計解析グループ） ℡ 082-256-3351
07

エネルギー・環境

循環型社会の構築へ向けた建設リサイクルの推進にあたり、建設汚泥の再資源化が進められています。建設汚泥を用いたリ

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 6 2021/08/17 9:32

4

ダム貯水池・湖沼の水環境保全・管理技術

2）貧酸素層残存対策

汽水湖沼においては、塩分濃度や底泥質の変化に伴う利水や水産生物への影響が問題となっており、堰や水門の運用の工
これらの対策を具現化していくためには、対策の効果予測とそれに基づく対策導入計画、及び、効果検証とそれに基づく運高濃度酸素溶解方式

標EL

原因種特定と特性把握、対策手法検討、対策施設の計画・設計、効果検証調査・運用最適化検討⑵ダム貯水池・湖沼の底層貧酸素化、鉄・マンガン溶出に起因する着色現象等の対策検討
酸素供給施設の計画・設計、効果検証調査・運用最適化検討⑶汽水湖沼の塩分濃度調整、塩分躍層形成・貧酸素化に対する対策検討
堰・水門の運用最適化検討、覆砂・浚渫等の底泥環境改善の計画・効果検証調査

CY

汽水湖では、植物プランクトンについて淡水性〜海水性まで評価対象とする必要があります。

EL

ります。

高

計画により、対策効果の最適化を図

1）植物プランクトンのモデル化⑴ダム貯水池・湖沼のアオコ・カビ臭の発生原因の究明、対策検討

縦断距離（m）

性・海水性に分類し、モデル化して予測・評価し縦断距離（m）

植物プランクトンに関するモデル化（汽水湖解析事例）
ClSDi,ClSUi :プランクトン増殖境界塩化物イオン濃度（下限値 ClSDi = 2,500 ㎎ /L, 上限値 ClSUi = 3,000 ㎎ /L）

植物プランクトンを水温適合性で高〜中〜低温藻類に分けるとともに、塩分適合性から淡水吐出層付近のみで流れが生じ、他層では流れがない。

底層全体に循環流が生じている。

塩分に関する
影響関数（FCli）

淡水性

塩分に関する
影響関数（FCli）

海水性

1

1

ます。

CMY

K

を及ぼします。

⑵汽水湖沼における水質解析

2. 技術の適用場面

MY

エアリフト方式

これが底層全体に貧酸素改善効果

高中電技術コンサルタント㈱では、水質予測モデルの高度化や水環境改善対策技術導入に関する取り組みを続けています。

CM

深層曝気による底層内流動の比較（解析事例）

両装置の特性把握に基づく施設

術が鍵となります。

Y

動を生じさせない一方、従来型の深縦断距離（m）

縦断距離（m）

標用最適化の検討が求められます。そのためには、数値解析モデルによる予測技術や、様々な対策手法の適用・運用に関する技

M3）底層内流動による貧酸素改善

層曝気は底層内に流動を生じさせ、夫、覆砂等による対策が講じられています。

C

化について検討します。
高濃度酸素の供給が底層内の流手法として適用されています。

2 次躍層付近に貧酸素層が残存している。

エネルギー・環境等が問題となっており、選択取水設備や曝気循環施設等の運用による流動循環制御、底層への高濃度酸素供給等が湖内対策

2 次躍層付近に貧酸素層が残存している。

EL

ダム貯水池・湖沼においては、アオコに起因する景観阻害や異臭味発生、底層の貧酸素化に伴う金属溶出による着色水現象

貯水池 DO 縦断分布
（解析事例）

高の施設規模の見直しや運用の最適EL視できない場合には、深層曝気施設

1. はじめにDO ㎎ /ℓ

高レベルの湖底からの金属溶出が無貯水池 DO 縦断分布
（実測事例）

標

周辺に貧酸素層が残存し、二次躍層

標

中表層との境界に当たる二次躍層

水環境保全事業をサポート

二次躍層周辺の貧酸素層残存現象

深層曝気施設を稼働しても底層と

2）底質内部の物質収支モデル

3. 技術紹介0

浚渫や覆砂効果を評価する場合、塩類溶出速⑴ダム貯水池・湖沼における対策検討・水質解析

度や酸素消費速度を条件として与える手法が一

1）アオコ低減対策

般的ですが、その状況は不変であるとは言えず、

アオコ問題は依然として水環境管理の主題です。

水中〜底泥表面〜底泥内〜底泥表面〜水中再です。装置の水質改善メカニズムや設置の考え方に関するマニュアルが策定されており、これらの最新情報をもとに、対策の回帰の物質循環をモデル化した底質モデルを追適応性について検討・提案します。

加することで、実現象に即した予測・評価が可能

アオコ低減のための湖内対策手法（左：プロペラ式湖水浄化装置、右：曝気循環施設）

アオコの拡散防止
効率的なアオコ吸引

3000

Cl（㎎ /ｌ）

0

2500

3000

Cl（㎎ /ｌ）

水質＋底質モデルの基本構造（汽水湖解析事例）

将来予測の精度を担保できません。

例えば、プロペラ式湖水浄化装置は表層のアオコを底層に移送し水圧効果等によりアオコを死滅・不活性化させるもの

分画フェンス

2500になります。

プロペラ式湖水浄化装置
アオコを吸引吐出水は水平方向に移流拡散（水質に影響を及ぼさない深さへの移行）

4. おわりに
底層へのアオコの移送→水圧・光制限・低水温の効果によるアオコの死滅・不活性化
一般財団法人水源地環境センター提供による

08

中電技術コンサルタント㈱では、ダム貯水池・湖沼の水質保全を通じて、水道事業・農水産業・観光業等に寄与する安全・安心・快適な水環境の創造に向けて、水環境保全事業を支援します。
問い合わせ先地圏・情報本部 環境部（建設環境グループ） ℡ 082-256-3356
092021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 7 2021/08/17 9:32

5

3 次元データを活用した河川維持管理

河川 CIMモデルによる評価・分析手順⑴初期状態モデル

河川 CIMモデルの構築による維持管理の高度化・効率化⑵河川管理施設の点検結果の付与

補修に関する優先度■優先度：低■優先度：中■優先度：高1. はじめに1

近年、3 次元計測技術の高度化により、水中を含む 3 次元点群データの取得や、UAVを活用した洪水等のイベント毎のデー
タ取得が容易になってきています。しかし、得られた3 次元データは、状況の把握としての使用に留まっており、更なる高度化・効率化に向けた評価・分析時の活用方法の確立が求められています。
河川の維持管理分野における3 次元データの活用にあたっては「管理延長が長い」「対象が自然物と人工物の複合構造であ
り図面がない部分が多い」「変状情報を常に収集・把握する必要がある」といった河川の維持管理ならではの特徴を考慮する必要があります。中電技術コンサルタント㈱では、こうした河川の維持管理特有の視点を踏まえた河川 CIM モデルを作成し、

2⑶背後資産の付与⑷無次元掃流力の付与

高度化・効率化に向けた取り組みを実施しています。

河川の維持管理は、PDCA サイクルの流れに沿って継維持・管理

2. 技術の適用場面
3

河川の維持管理におけるPDCA サイクル

続的な改善活動が進められます。その一環として、河川管理施設の点検が実施されており、この結果に基づき、変状Cの把握と、変状箇所における対策の優先度決定がなされM維持管理計画見直し

維持管理計画立案Actています。この評価は、「調査地点（点情報）のみの評価で将来

Yあり、周辺状況等を踏まえた総合的な判断が十分とは言継続的な改善活動

CMえない」「同列の評価となった箇所について、その優先度MYを判断するための指標が明確でない」といった課題が存

CY

CMY

K

以上のように、複数の属性情報を踏まえた対策箇所の優先度設定が可能となる他、このモデル画面を評価者全員で共有し、
Plan

在します。

共通認識を図ることで評価を効率的かつ効果的に実施することが可能となります。
また、堤防モデルを作成することで、出水による変状や補修状況を適宜更新しながら、視覚的に整備状況を管理することがCheck

可能となります。また、UAV 計測ルートや定点撮影位置をモデル上に表示することで、今後の計測にも役立てることが可能と河川 CIM モデルは、3 次元モデルに優先度の判断材料

なります。

現状

となる指標をランク分けしたものを組み合わせて可視化したもので、総合的な判断ができ【高度化】、周辺状況や維持管理実態分析

Do

維持管理実践

被害想定等を踏まえた判断のしやすさにも配慮した【効亀裂による堤防の損傷率化】評価・分析が可能となります。

補修状況を適宜更新することで、最新の状態で管理が可能

3. 技術紹介
本モデルを活用した評価・分析の一例を以下に示します。ここでは、評価する上で必要と考えられる指標として「河川管理施

計測箇所の共通認識を図ることが可能

設の点検結果」「背後資産」「無次元掃流力」を属性情報に使用しました。
⑴初期状態モデル：河川及び背後地を含む広域的な 3 次元モデルを初期状態モデルとして作成します。

堤防の最新状況への更新例

UAV 計測ルートの表示⑵河川管理施設の点検結果の付与：点検区間毎の堤防モデルを作成し、点検結果を属性として外部リンクさせます。変状が確認された堤防の一連区間には、評価結果に応じた優先度を表示させます。
⑶河川管理施設の点検結果＋背後資産の付与：⑵で作成したモデルに、氾濫ブロックごとの背後資産データを追加します。影響が少ないと思われる山付き区間は、優先度を1ランクダウンさせます。
⑷河川管理施設の点検結果＋背後資産＋無次元掃流力の付与：⑶で作成したモデルに無次元掃流力計算結果を追加します。
河道の左岸側に河床が動きやすい状態が集中しているため、右岸側の優先度を1ランクダウンさせます。

4. おわりに
3 次元データを活用した河川維持管理では、日々進展する計測技術への対応や、地形条件等の河川特性に応じた対応が求められます。中電技術コンサルタント㈱では、こうした技術の進展や河川特性に応じた最適な提案ができるよう、維持管理の更なる高度化・効率化に向けて取り組んでいきます。

問い合わせ先10

河川本部 河川砂防部（計画グループ） ℡ 082-256-3348
11

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6

社会インフラ設備（鋼構造物）の維持管理に資する非破壊検査技術
ライフサイクルコスト縮減のための非破壊検査

磁気探傷試験［MT］ 適用例①

浸透探傷試験［PT］ 適用例①

磁気探傷試験［MT］は、試験体を磁化し、きずから漏洩磁束を発生させ、そこに磁粉を散布することにより、きずに磁粉を集め、きずを検出する方法です。
鉄鋼製品（強磁性体）において、表面近傍の微細なきずが検出できます。

浸透探傷試験［PT］は、表面が開口したきずに浸透性の優れた赤い液
体を浸透させ、現像剤を散布することにより、きずから浸透液がにじみ出て、きずを検出する方法です。
鉄鋼製品（強磁性体）、ステンレス、アルミ等（非磁性体）において、表面が開口した微細なきずが検出できます。

1. はじめに
近年、社会インフラ設備の多くは老朽化が進んでおり、重大事故のリスクが高まっています。これにより、社会インフラ設備における修理等の必要性が増し、維持管理に関わるコストの増大への対応が課題となっています。
中電技術コンサルタント㈱では、主に電力関連を中心に、社会インフラ設備（鋼構造物）の各種非破壊検査、診断、対策検討までを一貫して行い、ライフサイクルコストを考慮した補修、修理、取替え等を適正に提案することにより、設備の維持管理に関わるコストの縮減に貢献しています。

MTきず検出状況

金属組織試験［スンプ法］ 適用例①

（超音波フェイズドアレイ探傷試験［UPA］） 適用例②
超音波探傷試験［UT］

金属組織試験［スンプ法］は、きずの凹凸をフィルムに転写し、顕微鏡で観察する方法です。
きずの組織をミクロ視野で観察することにより、きずの種類、進展性の有無を判断できます。

超音波探傷試験［UT］は、試験体に超音波を入射し、きずからの反射
波を得ることにより、きずを検出する方法です。
その中でも、超音波フェイズドアレイ探傷試験［UPA］は、従来の超音波探傷試験［UT］と比較して、一度に広範囲の探傷が可能で、鋼板裏面の腐食状況等を画面上で確認できます。

非破壊検査とは、「物を壊さずに」その内部や微細な表面のきず、あるいは劣化の状況を調べる検査技術のことです。中電技術コンサルタント㈱では主に、水力発電所における水車・発電機の非破壊検査を実施しています。
⑴適用例①：鉄塔等（鋼構造物）の割れ調査
C

鉄塔（鋼構造物）では、外力等様々な要因で割れが発生し、それが進行することで倒壊等の危険があります。このような施M設は目視で定期的な調査が行われていますが、非破壊検査を実施することで、目視で確認できない微細な割れ等の早期発

Y

CM

MY

きず先端

見・処置が可能です。

きず先端ミクロ写真⑵適用例②：タンクや配管等の腐食調査

CY

タンクや配管は、内部物質や水等が原因で腐食が発生し、それが進行することで貫通孔が発生する危険があります。特にCMY

埋設タンクの外側や配管の内面等は目視が困難ですが、非破壊検査を実施することで、腐食の早期発見・処置が可能です。

K⑶適用例③：熱交換器の伝熱管等（非磁性体※金属）の減肉調査

UPA 状況

UPA 画面

放射線透過試験［RT］ 適用例②

渦電流探傷試験［ET］ 適用例③

放射線透過試験［RT］は、放射線を試験体に透過させることにより、内部の空洞や異物を検出する方法です。
配管を分解することなく、配管の板厚や内面の腐食状況等をフィルム上で確認できます。

渦電流探傷試験［ET］は、交流を流したコイルを試験体に近接させて、金属内部に渦電流を誘導し、割れ等で渦電流が変化することにより、
きずを検出する方法です。
冷却用細管等（非磁性体金属）の減肉等が検出できます。

熱交換器の伝熱管は、冷却水等が原因で減肉が発生し、進行することで貫通孔が発生する危険があります。目視では、減減肉信号

肉を定量的に測定することは困難ですが、非破壊検査を実施することで、減肉を定量的に測定し、早期に取替等の対策が可能です。
※非磁性体：磁性を持たない材質（アルミや銅等）
RT 状況

3. 技術紹介
中電技術コンサルタント㈱で実施している非破壊検査として、磁気探傷試験［MT］、浸透探傷試験［PT］、金属組織試験［ス

RT 現像フィルム

同左 腐食状況（内面目視）

ET 状況

ETチャート

ンプ法］、超音波探傷試験［UT］（超音波フェイズドアレイ探傷試験［UPA］）、放射線透過試験［RT］、渦電流探傷試験［ET］の概要を紹介します。
非破壊試験の実施においては、現場に各種非破壊検査資格を所持した技術者が赴き、検査員と相互チェック体制を確立することで、検査の信頼性を確保しています。また、検査結果を第三者として中立的かつ客観的に考察することで、最適なライフサイクルコストを考慮した「補修、修理、取替え」を提案します。

4. 業務事例・論文発表・研究実績など●新成羽川（発）1 号水車・発電機細密点検に伴う非破壊検査工事［中国電力株式会社］
その他、発電所や鉄塔等実績多数

5. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、これまで培ってきた各種非破壊検査、診断、対策検討の技術や経験を生かして、社会インフラ設備の維持管理に貢献していきます。
問い合わせ先12

河川本部 水力水工部（水力技術第 1グループ、第 2グループ） ℡ 082-256-3354
13

維持・管理

2. 技術の適用場面

PTきず検出状況
MT 状況

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 9 2021/08/17 9:32

7

特別高圧変電所におけるRTKの実証検討
作業者の安全管理
電圧印加装置

1. はじめに単相ケーブルRTK（Real Time Kinematic）とは、人工衛星を用いた衛星測位システムの一手法です。移動局とは別に固定局を用いるこ

絶縁電線とで測位の誤差を補正し、誤差数センチメートル程度の高精度で位置情報を得ることができます。特別高圧変電所など危険作業を伴う箇所において、作業者の安全管理を目的に、作業者の位置測定にRTKを活用する検討をしました。
磁界発生装置

電界発生装置2. 技術の適用場面
中国電力株式会社エネルギア総合研究所と共同で行った検討結果と、今後の開発の方向性について紹介します。
変電所、プラント、土木作業現場や現地調査などにおいてRTKを用いた測位を実施することにより、作業者の安全管理および作業車や重機などによる事故防止の一助となります。

【課題 2】衛星電波を受信できる環境であることが必要
RTKも衛星測位システムであることから、人工衛星が発する電波を受信することが必要となります。GNSSアンテナの上【検証 2】中国電力ネットワーク株式会社 特別高圧変電所でのRTK 作動検証
実際に運転中の特別高圧変電所（最大電圧 500kV）にてRTK の測位を実施しました。RTK 測定結果で赤く示した箇所、鉄構および断路器が周辺に多く設置された中央部では、測位精度が低下してしまうことが確認されました。
【検証 1】の際にトラブルになったBluetooth 接続は、Class1→Class3 に電波出力を強くすることで問題なく作動しました。

C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

現状の変電所鉄構上での昇塔作業風景

工事現場での架空線防護状況
赤 :Fix（精度が良い状態）
青 :Fioat（精度が確保できない状態）

特別高圧変電所遠景

3. 技術紹介

RTK 測定結果

作業者の位置測定にRTKを活用する際に想定された課題と実施した検証実験を以下に示します。
【課題 1】電磁界の影響
電流が流れる時には電界、磁界にそれぞれ変化が現れます。人工衛星が発する電波も電磁波であることから、変電所など
では電磁界の変化がノイズとなり測位精度が低下すると想定されます。
【検証 1】高磁界下・高電界下でのRTK 作動検証

4. 業務事例・論文発表・研究実績など
2021 年度より中国電力株式会社エネルギア総合研究所との共同研究として、技術開発を実施していきます。中国電力ネット
ワーク株式会社では屋内変電所や地下変電所なども所有しているため、屋内測位システム、各種センサー（電界測定器・磁界

磁界発生装置は、単相ケーブルに最大 400A の電流を流して磁界を発生させ、そのケーブル上 1.7mを横断することで磁測定器など）との連携や測位精度の向上を目的に技術開発を進めていきたいと考えています。

界の変化する環境下での測位を実施しました。電界発生装置は絶縁電線に最大 300kV の電圧を加えて電界を発生させ、安全な位置から徐々に近づけて電界が高くなっていく環境下での測位を実施しました。
結果的に両環境下での RTK の作動は無事確認されましたが、高電界下での作動検証時にはコロナ放電現象によってノイズが発生し、衛星電波受信機と測定結果を表示する端末を繋ぐBluetooth 接続が不安定となるトラブルが発生しました。

5. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、測量、災害調査やインフラ点検など土木分野の他、電気通信部門においてもRTK の活用について検討や実証を進めています。
GIS や自動車の自動運転、ドローンの自律飛行など様々な分野において測位技術は基本となる技術であるため、精度、スピー
ド、確実性、コストについて、今後も積極的な技術開発に取り組んでいきます。
問い合わせ先14

電気本部 電力部℡ 082-256-3323
15

維持・管理

空に電波を遮蔽するものが多ければ測位精度が低下します。

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 10 2021/08/17 9:32

8AIを用いた洪水予測技術

3. 技術紹介
都道府県が管理する実際の河川を対象として、AI を用

AIの学習機能による予測精度の向上

予測対象水位観測所

上位 20 洪水ほどを抽出し、これらの洪水のうち、近年の洪残流域 or 上流域

入力データには、観測所水位や上流観測所の水位、残流

適切なモデルパラメータを同定するためには、十分な経験を有する技術者による試行錯誤を含む高度なパラメータ解析を行う

域メッシュ雨量等を採用しました（A 水位観測所）。なお、必要があり、高コストであるため、都道府県が管理する中小河川では、十分なパラメータのメンテナンスが行われていないのが上流に水位観測所がない場合の水位予測の検証のため、実態です。そのため、住民の適切な避難判断には水位の予測精度が不十分な場合が多く、避難情報等の情報発信が遅れる場

観測所水位と観測所上流域のメッシュ雨量等を使用した合があります。

水位予測を実施しました（B 水位観測所）。
データ

2. 技術の適用場面
貯留関数法や分布型モデルによる洪水予測においては、流量から水位に換算するH-Q 式が重要です。国土交通省が管理す

残流域土壌雨量指数

６時間前〜３時間先※2

A 水位観測所※1 上流観測所がある場合のみ採用※2 土壌雨量指数は残流域メッシュの最大値

訓練用の洪水以外の検証用洪水を対象に、3 時間先までの予測を実施した結果、ピーク付近で予測水位がやや高めに出たものの、水位の立ち上がり部や水位逓減部の波形は一致しているため、良好な予測結果となりました。また、上流水位観測所の情報を使用しない B 水位観測所においても、A 水位観測所に比べてピーク水位や水位逓減部で実測水位との差が生じているものの、水位の立ち上がり部は概ね一致しており、良好な予測結果となりました。
A 観測所予測結果

実績値
1H 先予測値
2H 先予測値
3H 先予測値

2.0
1.5

3.0

1.0

1.5

10/31 00:00

10/30 12:00

10/30 00:00

10/29 12:00

10/29 00:00

10/28 12:00

10/28 00:00

10/27 12:00

10/27 00:00

10/26 12:00

10/26 00:00

10/25 12:00

10/25 00:00

10/24 12:00

10/24 00:00

10/23 12:00

0.0

10/31 00:00

10/30 12:00

10/30 00:00

10/29 12:00

10/29 00:00

10/28 12:00

10/28 00:00

10/27 12:00

10/27 00:00

10/26 12:00

10/26 00:00

10/25 12:00

10/25 00:00

10/24 12:00

10/24 00:00

10/23 12:00

10/23 00:00

10/22 12:00

10/22 00:00

10/21 12:00

10/21 00:00

10/20 12:00

10/20 00:00

10/19 12:00

0.5
10/19 00:00

0.0

10/18 12:00

T

2.0

1.0

0.5

現時刻

2.5

10/23 00:00

学習実績値
1H 先予測値
2H 先予測値
3H 先予測値

3.5

10/22 12:00

避難判断水位

10 分雨量
10
4.0

2.5

水位（m）

●レーダ雨量データ●水位データ 等

105

10/22 00:00

氾濫危険水位

5

2017.10.23

0

10/21 12:00

予測水位

水位（m）

水位

実測水位

2017.10.23

0

雨量 ( ㎜ /10 分）

水位予測

雨量 ( ㎜ /10 分）

AIによる学習10/18 00:00

水文観測値の入力

B 観測所予測結果

10/21 00:00

技術を活用することで、少ないコストと労力で将来の水位を簡便かつ自動的に探索・決定することが可能となります。

６時間前〜３時間先

10/20 12:00

を把握しなくても、リアルタイムのレーダ雨量や水位等の水文観測値を入力データとし、ニューラルネットワーク等の人工知能

６時間前〜３時間先

残流域 24hr 合計雨量

10/20 00:00

一方、AI による洪水予測技術は、流量観測を実施していない河川や河床の変動が顕著な河川において、水位と流量の関係

残流域雨量

4. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、災害時の避難行動等の水防体制に対して安全・安心な情報発信に貢献するべく、AI による水位予測の精度向上のために検討・検証に取り組んでいきます。
問い合わせ先16

河川本部 河川砂防部（計画グループ） ℡ 082-256-3348
17

防災・減災

握できていない場合、流量から水位に変換する際の誤差が大きくなります。

６時間前〜現在時刻

10/19 12:00

流出が多い場合には、河床の変動が大きく、水位の予測が難しいことが課題です。現時点の観測所地点の河道状況が適切に把現在時刻のみ上流観測所水位※1

10/19 00:00

する中小河川では、定期的な河川縦横断測量が実施されておらず H-Q 式が適切に管理できていません。また、流域からの土砂

観測所水位

10/18 12:00

る大規模な河川では定期的な河川縦横断測量が実施され、河川の変化を把握した上で管理されていますが、都道府県が管理

Y

B 水位観測所

時間分

10/18 00:00

MK

雨量メッシュ

入力データ

ルパラメータのメンテナンスの省力化に取り組んでいます。

CMY

上流水位観測所

水で水位が高いものを検証用として使用し、その他を訓練

大規模な河川では、貯留関数法や分布型モデルを用いて河川の流出状態をモデル化し、水位予測を行っています。しかし、そこで、中電技術コンサルタント㈱では、AI（Deep Learning）を用いた洪水予測技術を開発し、予測精度向上およびモデ

CY

河川

位観測所の水位が水防団待機水位を超過した洪水から、用として使用しました。

ためには、河川水位の将来予測が必要不可欠です。

MY

流域界

AI の訓練用および検証用の洪水として、過去に対象水

近年、局所的な集中豪雨の影響を受けやすい中小河川における水害が相次いでおり、住民の避難判断等の水防体制を取る

CM

凡例

いた洪水予測を適用しました。

1. はじめにC

流域図

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 11 2021/08/17 9:32

9堤体 PSアンカー工法による堤体補強（耐震化）設計

ダムの安定性を検討すると、地震時に堤敷き上流端に引張り応力が生じ、堤体が浮き上がるリスクがあることが判明しました。このため、抜本的な対策として堤体の耐震補強対策工を検討しました。水道用水の供給と文化財としての景観の維持が対策工の条件となりました。
堤体の補強対策工としては、上流面の増厚工法と堤体 PSアンカー工法と比較し、貯水池をドライにする必要のない堤体 PS
アンカー工法が、経済性、工期で有利となり採用しました。

安定性に課題のある小〜中規模のダムの対策工法

アンカーは、最大削孔径 216 ㎜、最大長さ30.5m、1 孔あたり最大緊張力 1,702kNとし、概ね 2.5m 間隔で 38 孔をダム天端から基礎岩盤に向けて鉛直方向に計画しました。地震時の荷重集中を避けること、防食性能を高めることを目的に、フルボン
ド型としました。

1. はじめに建設年代の古い重力式コンクリートダム（以下：ダム）は、現行基準で定められた安定性を満たしていないことが考えられます（安定上の課題）。このため、順次堤体の補強が検討されています。
安定を確保するための対策工としては、堤体の下流面もしくは上流面にコンクリートを腹付けする増厚工法（以下：増厚工法）が一般的です。

堤体 PSアンカー配置 3 次元モデル図（全体図）

堤体 PS【アンカー工法】 上流面【増厚工法】
経済性

1.0

2.5

工

1.0

4.0

期

※経済性と工期は堤体ＰＳアンカー工法を1.0とした場合の比率

一方で、建設年代の古いダムは堤体表面が石積みで、景観がすぐれていることもあり、増厚工法の採用に制限がかかること
堤体 PSアンカー配置 3 次元モデル図（越流部）もあります（対策工法の課題）。
また、貯水池の運用が必要な場合、上流面への増厚工法は困難となります。
（施工上の課題）
堤体 PSアンカー工法とは、堤体表面からの岩盤定着によってダム堤体を固定することで転倒や滑動に対する安定性を向上させる工法であり、上記の課題を解決するための工法の一つです。

2. 技術の適用場面

アンカー荷重を考慮した3 次元 FEM 応力分布図

CY

堤体 PSアンカー工法は、以下の状況の小〜中規模のダムへの適用が考えられます。

MY〇特殊な解析（3 次元設計）により設計したダム

CMY

K

防災・減災

〇建設年代の古いダム

引張

→

CM

CY

↓:アンカー荷重●現行基準（河川管理施設等構造令等）の安定性を満たしていないダム●嵩上げ高の低いダム計画
現行基準を満足しないダムの対策工概念図（左：現況、右：堤体 PSアンカー工法）

嵩上げ高の低いダムの対策工概念図
かさ上げ部

ダム軸

設計水位

設計水位

堤体 PSアンカー工法
嵩上げによる上流
端引張応力発生

現 行 基 準の安 定
検討において上流
端引張応力発生

堤体 PSアンカー工法

堤体 PSアンカー工法により上流端
引張応力解消
基礎面

圧縮

ダム軸

→

M

4. 業務事例・論文発表・研究実績など●業務事例：千本ダム堤体補強概略設計資料整理業務（発注者：ダム技術センター）

基礎面

堤体 PSアンカー工法により上流端引張
応力解消

千本ダム堤体補強詳細設計資料整理業務（発注者：ダム技術センター）●発表論文：堤体 PSアンカーによる千本ダムの耐震補強に関する静的解析●そ の 他：令和 2 年度 土木学会賞 技術賞（Ⅱグループ）「千本ダム堤体補強工事」共同受賞
令和 2 年度 ダム工学会賞 技術賞「千本ダム堤体補強工事」共同受賞

3. 技術紹介
中電技術コンサルタント㈱では、一般財団法人ダム技術センターの指導の下に、松江上下水道局所有の千本ダムの堤体補強を堤体 PSアンカー工法で設計しました。設計概要を以下に示します。
島根県松江市の千本ダムは、1918 年に完成した堤高 15.8m、堤頂長 109.1m の粗石コンクリートによる重力式の水道専用

5. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、安定性に課題のあるダム、ダム再生を検討しているダムに対して、堤体 PSアンカー工法を活用し、お客様のニーズに対応した提案を行います。

ダムで、現在も島根県松江市の水道用水の 1/4 を供給しています。また、2003 年に日本土木学会選奨土木遺産に指定され、2008 年に国の「登録有形文化財」に登録されています。

問い合わせ先18

河川本部 水力水工部（空間・水工第 2グループ） ℡ 082-256-3361
原子力本部 解析ソリューション部
192021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 12 2021/08/17 9:32

10

海浜変形予測計算の高精度に向けた取り組み

JRA-55と観測結果の波高

JRA-55と観測結果の周期

JRA-55と観測結果の波向き

皆生海岸を対象とした波浪予測に関する研究
図 2 JRA-55-waveと観測結果の比較

1. はじめに
CEC 技術レポートVol.20（2020 年 8 月発行）では、海浜変形予測計算の実施事例（3 次元海浜変形モデルによる予測計算）を紹介しましたが、本稿では、計算精度の向上に向けた取り組みとして、皆生海岸を対象に行った波浪予測に関する研究（鳥⑶計算結果及び考察
図 3 は富益海象観測所及び日吉津海象観測所付近における計算結果と観測結果を比較したものです。富益及び日吉津における波高の計算結果は、両観測点ともに観測結果を過少評価していますが、定性的には一致しています。周期の値は両観取大学との共同研究成果）を紹介します。

測点ともに定性的、定量的に観測結果と一致していることがわかります。また、波向きは両観測点とも定量的には差が生じていますが、皆生海岸における沿岸漂砂の卓越方向となる東寄りの波向を再現していることがわかります。日吉津海象観測所

2. 技術の適用場面

付近では波高が過少に評価され、富益海象観測所付近では波高に大きな差があり、台風襲来による高波浪時の観測結果のいくら精度の高い海浜流や漂砂量モデルを用いたとしても、海浜変形予測の精度向上に繋がりません。

考えられます。

ため、各工区個々の海岸施設周辺における3 次元海浜変形予測計算においては、沖側境界の波浪条件となる波高や波向の的
確な設定が必要になります。そこで本研究では、皆生海岸全体を対象とした広域における波浪予測モデルの適用性と波浪条件設定のための手法を検討しています。

（2019）：High- resolution wave climate

3⑴波浪予測手法の概要

CMY

は富益海象観測所、②は日吉津海象観測所、③は沖波条

K件として使用したデータ（気象庁 55 年長期再解析データ

representation，Coastal Engineering ，

2

3セット（JRA-55）の海上風を外力に計算された再解析波
浪データ（JRA-55-wave）1））の計算点を示しています。

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

10

8
7

び回折効果を考慮した位相平均波浪変形予

−45

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

波向きの比較（富益）

計算を行い、両観測点①②における波浪と比較し、モデ1

ルのキャリブレーションを行うことで、美保湾全体の波

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

12

13

14

15

12

13

14

15

8
7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

波向きの比較（日吉津）

−15
−20
−25
−30
−35

−55

2

5

9

5

15

−50

−65

4

6
1

−40

−60

地点③の波浪を沖の境界条件として美保湾全体の波浪

3周期の比較（日吉津）

9

−40

2

12

10

5

1

周期の比較（富益）11（2004）：波，流れ共存場における砕波およ

pp.6-10.

4112）間 瀬 肇，由 比 政 年，雨 森 洋 司，高 山 知 司

測モデルの構築，海岸工学論文集，第 51 巻，

2.5

0.5
1

6

Vol.151，pp.1-9.

3.5

波向き（゜）

皆生海岸全体の概要を図 1 に示します。図中に示す①

hindcast around Japan and its spectral

4.5

1.5

12

周期（m/s）

1）Tomoya Shimura and Nobuhito Mori

3. 技術紹介CYに用いる波浪条件の設定手法の方向

波高の比較（日吉津）
5.5

−45
1

2

3

4

5

6

凡例

7

8

9

10 11 12 13 14 15

観測結果

砕 波 点

−50

1

2

3

4

5

計算結果

6

7

8

9

10

11

N E 方向図 3 観測結果と計算結果の比較

浪予測結果としています。波浪場計算では間瀬ら 2）の回

図 1 皆生海岸全体（美保湾）の概要

折を考慮した波作用量平衡方程式を用いています。
⑵台風通過前後における波浪及び計算条件の設定

JRA-55-waveを用いた計算条件

表1

4. 業務事例・論文発表・研究実績など

本研究では、2014 年 10 月に襲来した台風 19 号（以

Case

波高（m）

周期（s）

波向（°）

計算波向（°）

下、台風 1419 号）の通過前後の波浪について再現計算

1

0.97

6.9

31.9

8.1

2

1.18

6.9

34.3

5.7

3

1.72

5.9

46.2

-6.2

4

2.24

6.7

42.6

-2.6

5

2.75

7.5

39.4

0.6

6

3.25

8.2

34.9

5.1

7

3.83

9.1

28.2

11.8

り、JRA-55-wave の再解析値を用いて皆生海岸の波浪

8

4.02

9.6

24.9

15.1

ることで、お客様のニーズに応じた漂砂対策検討をご提案します。また、更なる技術の向上を図るため、長期的・広域における計算を試みました。計算では、波高のピーク前後で台風

9

3.79

9.7

22.3

17.7

10

3.21

10.2

23.5

16.5

汀線変化を含む海浜変形予測モデルや、離岸堤や人工リーフ周辺の詳細な地形変化予測モデルの構築等について、引き続き

11

2.75

10.5

26.0

14.0

12

2.25

10.3

27.2

12.8

13

1.73

9.9

27.6

12.4

14

1.22

9.0

27.7

12.3

15

0.82

7.5

54.6

-14.6

を行っています。図 2 に台風通過前後の 10 月12日0 時

通過前〜16 日 6 時 まで の 富 益 観 測 所、日 吉 津 観 測 所 及 び
JRA-55-wave の波浪時系列を示します。JRA-55-wave
による再解析値は観測値と非常に近い傾向を示してお通過前と通過後に分け、波高 0.5mごとに階級分けした通過後諸量を平均したものを計算条件としています（表 1）。計
算領域は図 1 に示すとおりです。

20●皆生海岸を対象とした波浪予測に関する研究【第 73 回令和 3 年度土木学会中国支部研究発表会】

5. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、漂砂現象による問題に対し、これまで蓄積した漂砂の数値シミュレーション技術を活用す鳥取大学と共同研究を進めていきます。
最後に、波浪モデルの検証において波浪データを提供していただいた国土交通省日野川河川事務所に感謝の意を表します。
問い合わせ先交通・都市本部 沿岸整備部（設計解析グループ） ℡ 082-256-3351
21

防災・減災

MY

皆生海岸における海浜変形予測計算

波高の比較（富益）波向き（゜）

CM

いて検討の余地が残されていますが、性を示すことができたと考えます。

M

Y

以上のことから、回折波の計算にお

5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0

波高（m）

に計算されていないことが原因として周期（m/s）

求められています。海浜変形予測計算では、まず外力条件として波浪変形計算が必要ですが、波浪を的確に設定しなければ、
特に、皆生海岸は弓ヶ浜半島により遮蔽されており、回折波と湾曲した海岸線の影響で波向きと波高分布が一様にならないC再現には検討の余地があります。特に、富益海象観測所付近における観測結果との差は、島根半島による回折の影響が十分

波高（m）

対象の皆生海岸は、古くから海岸侵食が問題となっており、海岸保全対策の検討において、より精度の高い海浜変形予測が

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 13 2021/08/17 9:32

11

3 次元動的解析によるダムの耐震性能照査

ダム本体の3 次元解析のイメージ
レベル 2 地震動

大規模地震への対応

3 次元 FEMモデル

ダム上下流方向

1. はじめに貯水池

国土交通省では、これまでの設計基準で設計されたダム本体および関連構造物（門柱、取水塔他）を対象に、将来にわたって（案）
・同解説（以下、指針（案））』に基づき実施しています。また、各自治体においても、指針（案）に基づいた既設ダムの耐震性能照査が行われており、中電技術コンサルタント㈱では、耐震性能照査に関する一連の解析に対応しています。ここではその一例として、3 次元動的解析によるレベル 2 地震動に対する既設ダムの耐震照査に関する技術を紹介します。

加速度発生が想定される最大級の地震動（以下、レベル 2 地震動）に対する照査を、『大規模地震に対するダム耐震性能照査指針

ダム軸方向
ダム本体

入力
鉛直方向
岩盤

2. 技術の適用場面

時

刻

下図のように、より実態に近いダムの地震時挙動を評価したい場合は、3 次元モデルによる解析が必要になります。本技術は、このようなニーズに対応するものです。
解析結果出力例

ダムの耐震性能照査において3 次元解析が必要となる場面

天端中央付近で大きな加速度
および変形が発生

ダム天端や尾根部で大きな加速度が発生

C

Y

CM

MY

ダム周辺の地山を
評価したい

防災・減災

アーチ状や
非対称形状など構造が複雑なダムは、
2 次元モデルでの評価が難しいM

CY

CMY

ダム本体の最大加速度分布および変形図（上方より望む）

K

ダム周辺の地形や岩盤の影響を考慮したい

貯水池の形状および貯水の挙動を考慮したい
底面の上流側で大きな引張応力が発生
←圧縮側

応力

引張側→

←小

加速度

大→

最大加速度分布図（モデル全体）

ダム本体の最大主応力（引張側）分布図（下方より望む）

3. 技術紹介
本技術は右記のような流れで行います。また、ダム本体の 3 次元解析のイメージは次のとおりです。
3 次元解析によるダムの耐震性能照査の流れ

4. 業務事例・論文発表・研究実績など●水源池堰堤耐震診断検討業務（令和 2 年度）他

レベル 2 地震動の作成

解析モデルの作成

3 次元 FEM 解析

耐震性能照査・資料、文献調査
・ダムの距離減衰式から
加速度時刻歴波形を作成

・堤体、地形（岩盤）、貯水池のモデル化

・静的解析、固有値解析
・地震応答解析（動的線形解析、非線形解析）

・解析結果に対する照査（堤体応力や安定性の評価）
・必要に応じて対策工を検討

5. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、ダムに限らずその他の構造物に対しても、お客さまのニーズに応じた耐震性能照査方法や対策を提案します。
問い合わせ先22

原子力本部 解析ソリューション部℡ 082-256-3416
23

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 14 2021/08/17 9:32

12

通信型 ITSによる
公共交通優先型スマートシティ構築への取り組み『ひろしまサンドボックス』の取り組み紹介

3. 技術紹介⑴安全運転支援、公共（災害支援）車両災害時誘導支援〜見えないリスクを知らせ安全で快適な街へ〜
車車間通信と路車間通信を利用して路面電車、路線バス、自動車の運転手に目に見えない危険と信号現示の残り時間を事前通知する支援を開発し、実証実験を行いました。図 5 は、交差点で右折車が存在する場合の車車間通信による支援情報、路車間通信による信号情報のイメージです。また、クラウド通信を利用して、非常時に公共車両、災害支援車両を優先走行させることを目的として経路誘導支援を開発しました。図 6 は、道路上に仮想の障害を設定し、路線バスを軌道敷に経路誘導する支援のイメージです。

1. はじめに
広島県では、AI/IoT、ビッグデータ等を活用して、様々な産業・地域課題を解決するための実証実験の場「ひろしまサンドボックス」を2018 年度からスタートしています。
「ひろしまサンドボックス」は、「砂場（サンドボックス）」のように何度も試行錯誤できる実証プロジェクトの場です。この中で、中電技術コンサルタント㈱は産学官 6 者で構成するコンソーシアム（広島大学、東京
大学、自動車技術総合機構交通安全環境研究所、広島電鉄、マツダ）の代表者として「通信型 ITS※による公共交通優先型ス
マートシティ構築事業」に、2018 年度〜2020 年度の 3カ年取り組みました。
本稿では、760MHz 帯域を活用した路面電車、路線バス、自動車間の車車間

図 5 車車間通信、路車間通信による情報提供

通信（V2V：vehicle-to-vehicle）と、信号機、各車両間の路車間通信（V2I：
vehicle-to-infrastructure）の公道実証実験の概要についてご紹介します。

図 6 クラウド通信による公共車両、災害支援車両誘導⑵公共交通優先信号情報提供・制御〜公共交通サー※ITS（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）

ひろしまサンドボックスのロゴマーク

優先信号情報提供

ビスを優先しマイカーなしでも移動しやすい街へ〜

青延長

赤短縮

路車間通信を利用して、信号待ちによる運行遅延C

2. 技術の適用場面

760MHz
GNSSアンテナ

MY

広島市都心部の交通は、路面電車、路線バス、タクシー、一CM

般車両等多様な交通手段がありますが、様々な種類の車両がMY

道路空間を共有し、特に軌道敷のある交差点では交通の輻輳

CYが見られます。交通の輻輳場面で、公共交通の運転手を支援す

CMYる目的で、国内で ITS 専用周波数として割り当てられている

K

路面電車感応許可指令
青延長時間
赤短縮時間

解消を目的とした路面電車、路線バスの信号交差点

760MHz 帯域の車車間通信、路車間通信を活用した各種支援システムの公道実証実験を広島市内で行いました（図 1、2、3）。
「通信型 ITS による公共交通優先型スマートシティ構築事業」
では、短期ビジョンを「広島の都心部で ITSスマートシティの

通信

路車間

7 は、優先信号制御を開始する仮想地点を路面電車
長、赤信号短縮の信号制御を行い、その信号情報を

車載装置
車載装置

路面電車に表示するイメージです。

通信型 ITS 路側機

路面電車
感知信号出力信号制御機

図 7 路車間通信による公共交通優先信号制御⑶電停共有支援〜公共交通サービスが移動空間をシェアリングして誰もが図 2 路面電車への実験用車載器設置状況
車載装置▲
仮想光ビーコン、信号制御の開始

報

要求情

優先
、PTPS

報

車両情

が通過したことを路車間通信で確認し、青信号延支援モニタ(HMI)

便利で渋滞のない街へ〜

760MHz
GNSSアンテナ

礎を構築すること」として、公共交通を安全で便利にする3つ

車車間通信、路車間通信を利用して路線バスの安全な軌道敷内走行と、路線バスと路面電車の安全な電停共有を目的とした電停共有支援を開発し、実証実験を行いました。また、軌道敷走行と路面電車電停共

路面電車

有時には車車間、路車間通信による運行支援を路線バスと路面電車に支援モニタ(HMI)

路線バス

行いました。

広島市役所前交差点

路面電車

路線バス HMI支援情報、信号情報

支援情報、信号情報

日赤病院前

広電本社前

4. 業務事例・論文発表・研究実績など

ソリューション①
安全運転支援システム、公共（災害）車両災害時誘導支援システムを実現
HMI

凡
例

：路面電車営業運行路線：路線バス営業運行路線：路車間通信実験交差点：電停

電車とバスの電停共有（試乗会）

図 3 路線バスへの実験用車載器設置状況

舟入本町
交差点

千田町 3 丁目
千田町
3 丁目
交差点
交差点

ITS 車載機ITS 車載機

試験車両 HMI支援情報、信号情報
ITS 車載機ITS 路側機●業務事例：AI/IoT 実証プラットフォーム事業実施業務（広島県商工労働局、2018 年度〜 2020 年度）

交通管制センター●論文発表：760MHz 帯域を活用した路面電車と路線バスの車車間および路車間通信実証実験（第 41 回交通工学研究発表会）

信号制御
赤信号待ち時間提供など
一般車両
ITS 車載機ITS 路側機

IoT

信号情報提供

御幸橋
御幸橋

信号情報による交差点円滑通過

HMI

路面電車、路線バス

交差点の
安全性向上
歩行者

ソリューション②
公共交通優先信号情報提供・制御システムを実現※この地図は、地理院地図（電子国土 Web）を使用したものである。

図 1 路車間通信実験交差点位置図

支援情報による
バスと路面電車の軌道敷、電停シェアリング
路面電車、路線バス

HMI

ソリューション③
電停共有支援システムを実現

図 4 公共交通を安全で便利にする3つのソリューション開発
24

5. おわりに
中電技術コンサルタント㈱では、通信型 ITS 普及促進に関する調査・計画・設計をサポートし、安全・安心な交通社会、高齢者等が安心して暮らせる社会の実現に向け、地域に貢献する技術を提供していきます。
問い合わせ先交通・都市本部 道路交通部℡ 082-256-3353
25

ICT活用

のソリューション開発に取り組みました（図 4）。

優先通過制御を開発し、実証実験を行いました。図2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 15 2021/08/17 9:32

13

AIを活用した画像解析技術の開発⑶現状の正答率・構築したシステムで船舶画像を識別させた結果を表 1 に示します。実際の船種（縦軸）に対してAI が予測した船種（横軸）海上交通実態調査での省力化・効率化に向けた適用事例紹介の正答率が交差部に表示されています。全体で平均すると正答率は 7 割程度となっています。
・船の形状に特徴のあるコンテナ船やタンカー船では 9 割程度の正答率を示していますが、形状では区分ができない漁船と遊漁船といった船種では正答率が 5 割程度となっています。
・本システムに期待することは、AIS※を搭載していない 500GT 未満の小型船舶を自動で識別することであるため、
この漁船・

1. はじめに遊漁船の正答率の改善は今後の課題です。

インフラ整備において、施設の安全性を確保するには現況調査や維持管理といった作業が必要となります。しかし、近年、建設コンサルタント従事者の高齢化が進み、人手不足や技術継承といった点が問題になっています。そこで、その問題解決策とし・正答率を高めるためには、良質な教師画像の収集（現地での取得画像を基に作成）、再学習が必要です。
※AIS（Automatic Identiﬁcation System）: 船舶自動識別装置

表 1 画像識別システムの正答率て注目されているのが、AI の活用であり、従来ヒトが実施していた作業を機械に判断させることにより、人手不足の解消や作業の効率化が期待されます。

予測クラス
コンテナ船 セメント船

浚渫船

液化ガス船

漁船

自衛艦

貨物船

起重機船

遊漁船

中電技術コンサルタント㈱では、AIを活用した画像解析技術を大規模な海上工事や新規大型船の受入時等に必要となる海

0

0

0

1.2

0.6

0

0.6

0

0

0

0

1.7

0.6

0

0

0

3.5

0

0

セメント船

0

76.3

0

0

0

9.6

1.5

0

0

1.5

0

0

0

3

0.7

0.7

1.5

0.7

4.4

0

0

上交通実態（交通量や航行経路、輻輳状況等）調査に適用し、自動で船種情報を判別することに特化したシステムを開発しま

フェリー

0.9

0.5

65.9

2.3

0

0

0

2.7

26.8

0

0

0

0

0.5

0

0

0.5

0

0

0

0

モーターボート

0

0

0.6

78.1

0

0

1.2

0

3.1

0

4.4

0

0

0

5

0

0

0

0

0

7.5

した。システム構築の流れから現状の開発状況までの内容について紹介します。

ヨット

1.1

0

0

0

96.1

0

0

0

0

0

1.1

0

1.1

0

0

0

0.6

0

0

0

0

原油タンカー

1.2

1.1

0

0

0

88

0

0

0

0

0

0

0.6

0

0

0.6

0

2.9

5.7

0

0

土砂運搬船

4.3

0

0

10

1.4

17.2

25.7

0

1.4

15.7

1.4

7.1

2.8

0

1.4

10

0

0

1.4

0

0

巡視船

0

1.8

1.7

0

0

0

0

88.3

2.2

0

0

1.3

0

0

2.2

0

0

2.6

0

0

0

旅客船

1

1.9

21

0.5

0

0

0

0

73.6

0

0

1

0

0

0.5

0

0

0

0.5

0

0

曳航船

0

0.7

5.7

0.7

0.7

0.7

3.6

0

0.7

67.8

0

6.4

0.7

1.4

0

3.6

0.7

3.6

2.9

0

0

水上バイク

0

0

0

7

1.6

0

0

0

0

0

87

0.5

0

0

1.1

0

0

0

0

0

2.7

水先艇

0

1

0

3

0

0

4

0

8

16

0

57

0

0

2

0

0

5

1

0

3

浚渫船

0

0

0

0

0.6

0

6.9

0

0

3.1

0

0

57.5

0

1.2

6.2

0

1.2

0

23.2

0

液化ガス船

0

1.5

0

0.8

0

10.8

1.5

0

0

2.3

0

0

0

76.9

0

0

3.8

0.8

1.5

0

0

漁船

0

0

2.9

0.5

3.8

0

0

5.2

2.4

0.5

0.5

2.4

1

0

46.2

0.5

0

1.9

0.5

0.5

31.4
0

実 際 ク ラ ス

水先艇

0

現地調査への適用監視業務への適用

・海上交通実態調査

・海域工事における他船監視・工作物の維持管理・点検調査

・立ち入り禁止箇所での侵入者の監視

M

MY

CY

CMY

K

原油タンカー 土砂運搬船

巡視船

旅客船

曳航船

水上バイク

砂利運搬船 自動車専用船

砂利運搬船

0

4.5

0

1.8

0

9.1

10.9

0

0.9

0

0

0

0.9

0

0

60

0

0

10.9

0.9

自動車専用船

0

0

0

0.7

0

1.5

0

0

4.4

0

0

0

0

2.2

0

0

89.6

0

1.5

0

0

自衛艦

0

0

0

0

0

3.6

0.7

0.7

0

0

0

0

0

0

2.2

0

0

90

0

0

2.9
0

貨物船

0

0

0

0

0

5.8

0.8

0

0

1.7

0

0

0

3.4

0.8

6.7

8.3

0

72.5

0

起重機船

0

0

0

0

0

0

2.5

0

0

0

0

0

9

0

2.5

1

0

0

0

85

0

遊漁船

0

0

0

10.3

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

34.5

0

0

0

0

0

53.1

正答率の高い船種

3. 技術紹介

正答率の低い船種⑷現地での活用イメージ⑴AIシステム構築の流れ

・実際の現地では図 3 に示すとおり、高解像度ビデオカメラとAI 解析用 PCを持参し、リアルタイムで識別を行います。

・システム構築の流れは図 1 に示すとおりであり、まずは判別させるための学習作業として、教師画像を作成します。

・船舶の識別イメージは図 4 に示すとおりで、船の周りが四角で囲まれ、AIで判定した船種情報が表示されます。

・次に教師画像を学習させたAI に未知の画像を識別させ、判定結果を確認します。
・誤った判断の割合が高い場合は、チューニング作業・再学習を繰り返し、正答率を高めていきます。
再学習
START

教師画像

AIによる識別

誤った判断

判定結果の評価

正しく判断

チューニング
完

成

コンテナ船

END

貨物船

図 1 システム構築の流れ⑵教師画像の作成
・正答率を高めるには、AI に学習させる教師画像の作成が最も重要です。

図 3 現地での活用イメージ

250

200

4. 業務事例・論文発表・研究実績など

・開発中の船舶識別システムでは、図 2 に示すとおり船種別に教師画像を収集しています。

150●令和 2 年度四国西南航路施設保全対策検討業務

100●山口大学とAIを活用した画像識別システム構築に関する共同研究を実施

・正答率の高いシステムを構築するためには、像の収集が必要となります。

【国土交通省 四国地方整備局 松山港湾・空港整備事務所】の航行実態調査で活用

50

5. おわりに0

図 2 教師画像の作成状況
26

中電技術コンサルタント㈱では、建設分野の調査・計画・設計業務等への ICT 技術の活用に取り組んでおります。今後も本システムを一例としたAI 技術を活用し、業務効率化を図っていきます。
問い合わせ先交通・都市本部 沿岸整備部（保全計画グループ） ℡ 082-256-3351
27

AI活用

多数のバリエーションをもった更なる教師画

図 4 船舶識別イメージ

船種ごとのデータ数 合計 3,317

コ
ン
テ
セ ナ船
メ
ン
カ ト
ー 船
モ フェ
ー
タ リー
ー
ボ
ー
ト
原
ヨ
油 ット
タ
土 ンカ
特
砂 ー
殊
運
船（ 搬
巡 船
視
船
旅 ）
客
船
曳
水 航船
上
バ
イ
作
ク
LP 業船 水先
G・ （
艇
浚
LN 渫
G 船
タ ）
ン
カ
ー
砂 漁
利 船
自 運
動 搬
特 車 船
殊 専
船（ 用
自 船
衛
作
艦
業
船（ 貨 ）
起 物船
重
機
船
遊 ）
漁
船

CM

ヨット

91.8

AIを活用した画像解析技術は、以下のような分野において活用できます。

Y

モーターボート

コンテナ船

2. 技術の適用場面

C

フェリー

2021年版̲技術レポート̲印刷用データ01.pdf 16 2021/08/17 9:32

主な社外投稿・発表論文一覧（2020 年度）
分野

学会・委員会 / 論文集2020 年度砂防学会研究発表会概要集

防災
交通
海岸

M

Y

CM

論

文

名

RTK 搭載 GNSSポールを用いた砂防調査・管理効率化ツール（SMART SABO）の活用について第 10 回土砂災害に関するシンポジウム
論文集

大規模土砂災害における無人航空機を活用した緊急調査の試行的研究

砂防学会誌

地震後の降雨による土砂災害事例に関する統計分析

第 18 回 ITSシンポジウム2020 論文集

LRT 起動を利用した自動運転バスの予備実験と検証

発注機関

表彰内容

岡山三川流量観測効率化検討業務

国土交通省 中国地方整備局
岡山河川事務所（優良業務履行団体、優秀建設技術者（業務））

太田川河道計画外検討業務

国土交通省 中国地方整備局
太田川河川事務所（優良業務履行団体、優秀建設技術者（業務））室津港室津地区基本設計

国土交通省 四国地方整備局
高知港湾・空港整備事務所

局長表彰（優良業務、優秀建設技術者（業務））令和 2 年度地震時斜面崩壊危険地域
評価検討業務国土交通省 四国地方整備局
四国山地砂防事務所

局長表彰（優秀建設技術者（業務））所長表彰（優良業務）

四国西南航路施設保全対策検討業務

国土交通省 四国地方整備局
松山港湾・空港整備事務所

所長表彰（優良業務、優秀建設技術者（業務））

瀬戸内海航路計画に係る基礎調査業務

国土交通省 四国地方整備局
港湾空港部

部長表彰（優秀業務、優秀業務技術者）

令和 2 年度桜島土砂変動量調査解析業務

国土交通省 九州地方整備局
大隅河川国道事務所所長表彰（優良施工業者（業務部門））

温井ダム・高瀬堰管理フォローアップ検討業務

国土交通省 中国地方整備局
温井ダム管理所所長表彰（優良業務履行団体）

安芸南部山系矢野東地区砂防堰堤
予備詳細設計外業務

国土交通省 中国地方整備局
広島西部山系砂防事務所（優良業務履行団体、優秀建設技術者（業務））空自那覇（30）土木工事監理業務

防衛省 沖縄防衛局部長表彰（優秀業務、優秀業務技術者）

今後の防災・減災対策の推進に向けた整備方針検討業務広島県土木建築局 砂防課

優良建設コンサルタント、優秀技術者

一級河川 芦田川水系
吉野川外広域河川改修事業に伴う業務委託

広島県東部建設事務所

優良建設コンサルタント、優秀技術者

二級河川 野呂川水系河川整備基本方針及び野呂川ダム再生計画検討業務委託

広島県西部建設事務所 呉支所

優良建設コンサルタント、優秀技術者

福山沼隈線道路改良事業に伴う業務委託（2 工区）

広島県東部建設事務所

優良建設コンサルタント、優秀技術者

本郷地区土地造成事業（1 期）における確定測量及び開発申請図書作成業務

広島県企業局 土地整備課

優良建設コンサルタント、優秀技術者

局長表彰

局長表彰

自動運転バスの軌道敷内走行実証実験

第 11 回維持管理セミナー
トンネル点検実務の現状と課題

施工時および点検時情報を利用したトンネル維持管理の新技術

土木学会論文集 B3（海洋開発）
Vol.76，№2成層を考慮したアマモ場における溶存無機炭素鉛直分布の推定

土木学会論文集 B2（海岸工学）
Vol.76，№2

分岐を有するSubmerged Aquatic Vegetationモデルの開発

港湾空港技術研究所報告
Vol.59，№1，June2020

浅海域における海水中二酸化炭素分圧の観測と統計解析モデルの適用

Ecological Modelling

Modeling dissolved inorganic carbon considering submerged aquatic vegetation

Water Resources ResearchIntegration of Submerged Aquatic Vegetation Motion Within Hydrodynamic Models

国際拠点港湾 広島港宇品地区
港湾改修事業に伴う岸壁改良調査設計業務委託

広島県広島港湾振興事務所

優良建設コンサルタント、優秀技術者

ESREL2020/PSAM15

A Framework of RI-PB Seismic Design
Part2:Evaluation of seismic diversity of SSCs focusing on
response spectrum characteristics of ground motion

農山漁村地域整備交付金
広島県北部農林水産事務所
林道比和・新庄線（君田・布野区間）環境調査業務№1

優良建設コンサルタント、優秀技術者

日本原子力学会 2020 年秋の年会

RI-PBに基づく新しい耐震設計体系のフレームワーク
その5：原子力発電所の耐震多様性とロバストネスの評価

日本原子力学会 2021 年春の年会

RI-PBに基づく新しい耐震設計体系のフレームワーク
その8：強震動波形計算に基づいた周期間相関の評価

第 72 回土木学会中国支部研究発表会

衛星データによる大規模地盤変動への適用性について

第 15 回岩の力学国内シンポジウム講演集

不連続性岩盤を模擬した金属六角棒積層の斜面模型の動的挙動評価⑸−等価線形解析による評価−

CMY

K

対象業務

日本都市計画学会中国四国支部
研究発表会 都市計画研究講演集

MY

CY

年度

電力土木
岩盤

第 15 回岩の力学国内シンポジウム講演集

3 次元有限要素法による1984 年長野県西部地震の強震動シミュレーション

第 15 回岩の力学国内シンポジウム講演集

SARデータを活用した斜面モニタリングに関する基礎的検討−沖縄県中城村の斜面を事例として−

第 15 回岩の力学国内シンポジウム講演集
地盤工学会
中国支部論文報告集「地盤と建設」
地盤工学会
中国支部論文報告集「地盤と建設」

不連続性岩盤を模擬した金属六角棒積層の斜面模型の動的挙動評価⑺−複合降伏モデルによる評価−
激甚化する地盤災害の技術課題と展望

2018 年 7月豪雨により崩壊した傾斜 30 度未満の崩壊斜面の機構解明

2021年表彰

トンネル

C

近年の表彰実績（2021 年度）

所長表彰

2021.7.21 現在

主な資格の有資格者数
資格名

資格
者数

資格名

資格
者数

資格
者数

資格名

博士（工学）

16 名

電気工事施工管理技士（1 級、2 級） 11 名

公害防止管理者（水質、騒音、振動）8名

博士（理学）

1名

第 1 級陸上特殊無線技士

6名

非破壊検査技術者（2 種）

14 名

博士（学術）

2名

空間情報総括監理技術者

1名

環境アセスメント士

1名

技術士

255 名

一級土木施工管理技士

114 名

生物分類技能検定（1 級）

2名（上記のうち総合技術監理部門）

67 名

地質調査技士14 名

補償業務管理士

7名

RCCM

70 名

コンクリート主任技士

3名

宅地建物取引士

6名

測量士

107 名

コンクリート診断士

12 名

工事担任者（アナログ、デジタル）

9名

環境計量士

4名

土木鋼構造診断士

4名

エネルギー管理士

4名

一級建築士

17 名

1 級造園施工管理技士

5名

CGエンジニア検定（エキスパート）

3名

構造設計一級建築士

1名

土壌環境監理士

1名

特定行政書士

1名

設備設計一級建築士

3名

海洋・港湾構造物維持管理士

5名

ITストラテジスト

1名

建築設備士

1名

海洋・港湾構造物設計士

1名

システム監査技術者

5名

電気主任技術者（第 1 種、第 3 種）

14 名

応用地形判読士

2名

システムアーキテクト

5名

電気工事士（1 種、2 種）

13 名

河川維持管理技術者

2名

応用情報技術者

11 名
2021.7.1 現在

2829