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2023 OCF BIM/CIMセミナー 講演２

BIM/CIMにおけるデータフローと留意点
2023年12月7日

一般社団法人OCF

BIM/CIM委員会

委員⾧ 寺田博志

1

本講演の趣旨
BIM/CIM原則適用によりBIM/CIM実践者が増加するなか、測量・調査・設計・施工へのデータ連携が上手く言っていない、との話を耳にする機会が増加。
今日は初心に立ち返り、データ連携の詳細をご説明します。
昨年のセミナーと重複する項目もありますが、今一度、正しくご理解頂きたく、ご説明します。

2

Question！
設計で作成されたデータをICT施工で活用するには？

Answer！
J-LandXMLのアライメントモデルを利用しましょう。
（アライメントモデル＝骨組み/スケルトンモデル）

利用データの出典：VIRTUAL SHIZUOKA 静岡県 中・西部 点群データ
本スライドで示される土工、構造物等の３Dモデルは全て架空のものです。

3

課題
建設ライフサイクルは測量・調査・設計・施工・維持管理と流れていくが、ライフサイクル全てをワンストップで網羅しているソフトウェアはほぼ存在していない。
BIM/CIMで活用・交換するデータは工種、用途により様々なデータ形式が存在する。
電子納品時には、これらのデータは別々のフォルダに格納するルールとなっている。
各データの正しい作成方法や交換方法が周知されていない。

本日はこれらのデータの流れ（データフロー）と入出力の留意点をご紹介します。

地形点群

用地地質土 工
構造物

測量

調査

設計

施工計画

ICT施工
出来形管理

施工

施工（検討）

（現場）

属性管理

維持管理

4

BIM/CIMデータの流れ
BIM/CIMデータの流通を理解しておきましょう！
現況点群データ
現況地形モデル
地質モデル

Las,txt,csv,asc,xyz等
J-LandXML+オルソ画像(jpg等；位置情報付きが望ましい)
J-LandXML（サーフェス）・IFC2x3
計画土工モデル👈ここを詳しく解説
します!

J-LandXML
施工計画モデル
IFC2x3構造物モデルJ-LandXML

ICT施工用モデル
LandXML・TINなど

現況地形モデル

地形点群

用地地質

土 工
構造物

測量

調査

設計

J-LandXMLなど

施工計画

ICT施工
出来形管理

施工

施工（検討）（現場）

MC/MGデータ
出来形データ（完成）

属性管理

維持管理

5

BIM/CIMにおける測量では3D点群データを取得・生成しLAS（あるいはCSV、TXT等）で納品します。またオルソ画像の添付も推奨します。

LAS出力
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

6

点群データを点群処理ソフトに取込み、樹木等のノイズを除去後、現況地形サー
フェスを作成しJ-LandXMLで納品します。

J-LandXML出力
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

7

地質モデルはボーリングデータや地形モデル、地質図面等を元に作成されます。地層は主にサーフェスモデルやソリッドモデルで作成され、オリジナルデータでの納品が規定されていますが、データ交換を考慮する場合、CADデータやJ-LandXML、あるいはIFCで納品します。

J-LandXMLまたはIFC2x3出力
測量

調査

設計

施工検討

施工現場出来形

8

測量成果の地形ファイル（J-LandXML）をベースに道路計画線形を設定し切盛土工形状を作成します。作成した線形情報、計画土工形状情報はJ-LandXMLで納品します。

J-LandXML出力
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

9

構造物モデルを作成しIFCで納品します。

IFC2x3出力
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

10

設計フェーズで作成される全体モデルのイメージです。

J-LandXML及びIFC2x3
出力
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

11

BIM/CIMのデータの流れ（解説）
設計成果である計画土工モデル出力時の留意点について解説します。
現況点群データ

Las,txt,csv,asc,xyz等

現況地形モデル
地質モデル

J-LandXML+オルソ画像(jpg等；位置情報付きが望ましい)
J-LandXML（サーフェス）・IFC2x3

少し詳しく解説！

計画土工モデルJ-LandXML
施工計画モデル
IFC2x3構造物モデルJ-LandXML

ICT施工用モデル
LandXML・TINなど

現況地形モデル

測量

調査

設計

J-LandXMLなど

施工検討

施工現場

MC/MGデータ
出来形データ（完成）

出来形

12

J-LandXMLとは?

LandXMLとJ-LandXML
J-LandXMLは、アメリカの任意団体LandXML.orgにてインフラ向けのデータ交換フォーマットとして開発されたLandXML 1.2をベースとし、日本国内の道路事業・河川事業等へ適用するために一定のデータ表現方法を規定したものです。そして国総研が公開している「LandXML1.2に準じた3次元設計データ交換標準（案）Ver1.5」および、本標準(案)に準拠して作成されたLandXMLファイルを略称として「J-LandXML」と呼びます。（拡張子はどちらもxml）

オリジナルのLandXML 1.2
要素名

No.

内容

1

Units

単位（⾧さ、面積、体積など）

2

Coordinatesystem

座標系

3Project

プロジェクト名と説明

4

Application

アプリケーション名

5

CgPoints

座標点

6

Alignments

中心線形および横断形状

7

GradeModel

勾配モデル8Roadways

道路構成要素の集合

9Surfaces

地形モデルのサーフェス：：：測量

調査

国内の道路・河川事業に適用するために必要な項目

設計

施工検討

LandXML 1.2に準じた3次元設計データ交換標準(案)Ver.1.5（ = J-LandXML 1.5）

施工現場

出来形

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J-LandXMLとは?

J-LandXMLで追加された項目
オリジナルのLandXML1.2に追加された項目は概ね以下のとおりです。

オリジナルのLandXML 1.2

国内の道路・河川事業に適用するために必要な項目

LandXML 1.2に準じた3次元設計データ交換標準(案)Ver.1.5（ = J-LandXML 1.5）

事業段階（概略設計・予備設計・詳細設計・施工）
道路規格（等級・設計速度・交通量）
測点間隔
クロソイドパラメータ横断構成要素の表現（車道、路肩、法面、小段、路床、路体などの識別）道路構造令に準拠した片勾配すりつけパターン
拡幅すりつけ、センターシフト
土工数量情報 ※現状対応しているソフトウェアはない地質情報
サーフェス区分（計画道路面、路床・路体面、現況地形、地層境界面等の識別）👆J-LandXMLでしか受け渡せない属性情報
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

14

J-LandXMLとは?

J-LandXMLの構成
道路や堤防などの線形を有するモデルの「J-LandXML」は概ね以下の要素で構成されます。
アライメントモデル

平面図/縦断図/横断図などの図面情報ではなく属性情報（数値）で受け渡します。
縦断線形

平面線形

数値情報

横断面

数値情報

数値情報
TIN形式のサーフェス（面）で受け渡します。

サーフェスモデル

現況地形モデル
地質モデル
計画土工モデル（計画面、路床・路体面）

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

15

J-LandXMLとは?

J-LandXMLの活用
施工時に利用する施工検討ソフトウェアには、J-LandXMLからアライメントモデルに含まれる平面線形、縦断線形、横断面の属性情報を取込み、起工測量後の地形に合わせて調整後、ICT施工データを作成する機能があります。
施工時に設計成果を活用するためにはアライメントモデルがあることが重要です。
サーフェスモデルは全体イメージの把握と、アライメントモデルでは表現が難しい造成面などを補足できますが、サーフェスモデルを加工してICT施工データを作成することは困難であり、正しい活用方法ではありません。

アライメントモデル
測量

調査

アライメント＋サーフェスモデル
設計

施工検討

施工現場

出来形

16

J-LandXMLとは?

J-LandXMLの活用
サーフェスモデルのみが施工に受け渡された場合、そのままではICT施工データとしては利用できないため、2D図面からアライメントモデルを作成し直す必要があります。

サーフェスモデルのみでは実施できない作業
例１：設計変更による線形や横断形状の変更作業
例２：起工測量への擦り付け（重畳）、ICT施工のための法面の延⾧
例３：巻き出し層ごと、あるいは路体、路床、表層ごとのICT施工データ作成
例４：TS出来形管理

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

17

J-LandXMLとは?

J-LandXMLのメリット【メリット1】サーフェスを判別できる
サーフェス要素を用いて現況地形と計画道路面を表現した場合、LandXMLではいずれも単なるサーフェス要素であり、現況地形であるか、計画道路面であるかを判別できません。
J-LandXMLではサーフェス要素に、現況地形＝「Existing Ground」
計画道路面＝「Finished Grade」という識別子が追加されており、判別可能となっています。

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

18

J-LandXMLとは?

J-LandXMLのメリット【メリット２】路面区分を判別できる
道路面、路床面、路体面も判別できます。

LandXML

J-LandXML

設計ソフトで道路面、路床面、路体面を作成

設計ソフトで道路面、路床面、路体面を作成

別ソフトで取り込み別ソフトで取り込みどの計画層か判別できない。

測量

調査

設計

道路面、路床面、路体面として取り込まれる。

施工検討

施工現場

出来形

19

J-LandXMLとは?

J-LandXMLのメリット【メリット３】測点番号が受け渡せる
LandXMLには線形の開始測点はありますが、測点間隔の属性が無いため、J-LandXMLでなければ測点間の距離が20ｍなのか、100ｍなのかを判別できません。

No.1

No.3

No.220m？100m？

【メリット４】クロソイドパラメータAが正確に受け渡せる
LandXMLではクロソイドを緩和曲線⾧Lで表現します。日本では一般的にクロソイドはパラメータAで表現しますのでJ-LandXMLでなければパラメータAに誤差が生じます。

･
A:パラメータ、R:半径、L:曲線⾧

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

20

J-LandXMLとは?

J-LandXMLのメリット【メリット5】横断幅員種別を受け渡せる
LandXMLでは横断面を折れ線で表現しますが、車線、路肩、側帯、中央帯など横断幅員種別を表現できません。J-LandXMLを使用すると正しく横断幅員構成を受け渡せます。

LandXML
横断幅員種別が判別できません

J-LandXML

横断幅員種別が判別できます

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

21

J-LandXMLとは?

J-LandXMLのメリット【メリット6】片勾配すりつけを正しく受け渡せる
LandXMLには直線部の横断勾配の属性が無く、1.5%なのか2.0%なのかが判別できません。また、道路構造令の解説と運用に記載されている排水のために必要な最小すりつけ率を確保する
ため、すりつけ率を変化させる場合がありますが、J-LandXMLでなければ表現できません。

すりつけ率の変化
直線部の横断勾配

出典：「道路構造令の解説と運用」H27.6 (公社)日本道路協会 P.376

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

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設計成果は必ずJ-LandXMLで納品してください
設計成果を作成する際は必ずアライメントモデルを含めて出力し、J-LandXMLで納品してください。
また、J-LandXML出力にはOCF検定に合格した認証ソフトウェアをご利用ください。

OCF検定認証ソフトウェア一覧
https://ocf.or.jp/kentei/land_soft
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

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ICT施工での活用

施工検討
設計で作成された土工モデル（J-LandXML）、構造物モデル（IFC）を取込み、施工検討を行います。
この時、土工形状のイメージはJ-LandXMLのサーフェスモデルで確認します。橋台の巻き込み部、盛土擦り付け部などはアライメントモデルでは再現できないためです。

この部分の形状イメージはサーフェスで確認

施工計画ソフトで作成した床掘りおよび重機配置のイメージ
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

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ICT施工での活用

ICT施工用データ作成
設計で作成された土工モデルを編集し、ICT施工用データを作成します。
このときJ-LandXMLのアライメントモデルを利用します。
アライメントモデルを活用し、以下のような種類のデータを作成します。
①バックホウ用データ（MC/MG）⇒LandXML、TINなど②ブルドーザー敷均し用データ（MC/MG）⇒ LandXML、TINなど③出来形管理用データ⇒J-LandXMLなど

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

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ICT施工での活用①バックホウ用データ（MC/MG）
専用ソフトウェアにて法面の端部を延⾧します。
現地での正確な切り出し位置や摺り付け位置が不明であるためです。

法面の端部を延⾧したデータを作成します。
測量

調査

設計施工検討

施工現場

出来形

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ICT施工での活用②ブルドーザー敷均し用データ（MC/MG）
専用ソフトウェアにて敷均し用のデータを作成します。

敷均し厚さごとにデータを作成します。
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

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③出来形管理用データ

ICT施工での活用

専用ソフトウェアにて施工時MC/MGと同じピッチ(設計時より細かいピッチ)で断面を作成します。法面は現況地形でピタッと止めます。

巻込部などの横断形状で再現できない部分は控除することが多い。

法面は現況地形でピタッと止める
測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

28

③出来形管理用データ

ICT施工での活用作成した出来形管理用データと工事完成後の点群とを重ね合わせて、出来形の検査を実施します。

出来形管理用データ＋完成時の点群データ

測量

調査

設計

施工検討

施工現場

出来形

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まとめ⇒J-LandXMLのアライメントモデルを設計から施工に受け渡すメリット!
 平面線形+縦断線形のソフトウェアへの手入力は不要！
 横断形状+要素種別が取り込まれるため、完成形状については横断図から入力していた手間がゼロに！
 Alignment（線形）データは数値の変更が容易なため、軽微な修正や数値変更が可能！
 完成形状、路床面、路体面の形状に加え、施工に必要な様々なデータ（段階盛土、構造物など）を追加することが可能！
 2次元図面に加えて、Surface（面）データを閲覧できることで、図面からは読み取りにくかった箇所の設計形状を容易に把握できる！
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2024年4月には、
J-LandXMLVer.1.5⇒

Ver.1.6に改訂予定です。
① 幅杭座標の追加
予備設計B→詳細設計・詳細設計→施工間において幅杭座標の受け渡しが行るよう、「座標点」要素に「幅杭座標」を追加しました。

② サーフェス領域要素の追加「3次元モデル成果物作成要領（案）」の「附属資料3 ３次元モデル成果物作成要領（案）に基づく3 次元モデルの作成資料」において、道路土構造で納品が定められているサーフェス領域（サーフェス要素の境界線）要素を追加しました。

③ 面要素 非表示属性の追加オリジナルのLandXML1.2で交換可能な面要素の非表示属性について、J-LandXMLでも交換が可能になるよう、属性を追加しました。

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① 幅杭座標の追加
道路予備設計B、詳細設計において設定した幅杭座標の入出力が行えるよう、「座標点」要素に「幅杭座標」を追加しました。

幅杭座標

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② サーフェス領域要素の追加「3次元モデル成果物作成要領（案）」の「附属資料3 ３次元モデル成果物作成要領（案）に基づく3 次元モデルの作成資料」において、道路土構造で納品が定められているサーフェス領域（サーフェス要素の境界線）要素を追加しました。

サーフェス領域要素を追加
J-LandXMLでは3次元の閉じた領域要素として定義【附属資料3】3次元モデル成果物作成要領（案）に基づく3次元モデルの作成資料 R4.3より一部抜粋

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③ サーフェス要素の非表示属性の追加
オリジナルのLandXML1.2で交換可能なサーフェス（ポリゴン）の非表示属性についてJLandXMLでも交換が可能になるよう、属性を追加しました。
非表示属性を利用したデータが流通しているため、この拡張によりデータ交換の精度が高まります。

非表示部分が作成されてしまう【出力側で非表示属性を設定】【読込み側で非表示属性に非対応の場合】

従来、J-LandXMLではサーフェス（ポリゴン）の非表示属性を交換対象としていなかったた
め、使用するソフトウェアにより上記のような不整合が発生する場合がありましたが、非表示属性の追加により上記現象が発生しなくなります。
令和3年度第1回基準・国際検討WG資料より一部抜粋

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J-LandXMLでのデータ交換に関するご質問は、OCFまたはBIM/CIM問合せ窓口までお問合せ下さい。
OCF:info@ocf.or.jp

または、bimcim-help@jacic.or.jp

国交省BIM/CIM問合せ窓口:
https://www.cals.jacic.or.jp/bimcim-help/index.html

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OCFは
J-LandXML検定やJ-LandXML仕様拡張をおこなう事で設計データからICT施工データへの連携がよりシームレスとなるよう活動を継続しています。
SINCE 2018～36