i-Constructionの取組みと３次元データの活用について
国土交通省 大臣官房 技術調査課
建設技術調整室 情報企画係長
芹澤 啓

Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourismi-Constructionの推進○測量・施工・検査等の全プロセスでICTを活用し、建設現場の生産性の向上を図るとともに、「賃金水準の向上」、「安定した休暇の取得」、「安全な現場」、「女性や高齢者等の活躍」など、建設現場の働き方革命の実現を目指す。
○ICT土工等のトップランナー施策の着実な推進をはじめ、土工以外へのICTの導入、コンソーシアムを通じた研究開発の推進、地方公共団体発注工事への普及促進等に取り組む。

i-Constructionの取組み

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ＩＣＴの全面的な活用（ＩＣＴ土工）の概要
平面図

縦断図

横断図

測量の実施

従来施工

測量

設計図から施工土量を算出

測量

３次元測量

丁張りに合わせて施工

設計・施工計画

情報化施工
活用工事

i-Construction

設計図に合わ
せ丁張り設置

検測と施工を繰り返して整形

書類による検査施工
施工者の任意データ

ＭＣ／ＭＧ施工

３次元
データ作成

・重機の日当たり
施工量約1.5倍
・作業員 約1/3

設計・施工計画

３次元設計
データ作成

検査

書類作成

施工

３次元起工測量

３次元出来形管理

検査

３次元数量算出

３次元データ納品

３次元モデルによる検査

ドローン等による３次元測量

３次元設計データ作成

ドローン等による３次元出来形管理

３次元モデルによる検査

ドローン等による写真測量等により、短時間で面的（高密度）な３次元測量を実施

情報化施工に使用するデータを設計時に作成

多点観測を前提とした面的な施工管理基準の設定

３次元設計ﾃﾞｰﾀとの差を面的に評価

2

ＩＣＴ活用工事の発注～土工工事の全てをＩＣＴ活用施工対応工事へ～基本的考え方○ 大企業を対象とする工事では、ＩＣＴ活用施工を標準化○ 地域企業を対象とする工事では、「手上げ方式」（施工者からの提案）から順次標準化

１．３つの方式で実施① 発注者指定型：ＩＣＴ活用施工を前提として発注② 施工者希望Ⅰ型：総合評価においてＩＣＴ活用施工を加点評価③ 施工者希望Ⅱ型：契約後、施工者からの提案・協議を経てＩＣＴ活用施工を実施

２．新設するＩＣＴ活用工事積算を適用※施工者希望Ⅰ・Ⅱ型は、施工者からの提案・協議を経て設計変更により適用

３．ＩＣＴ活用施工を工事成績評定において評価【発注方式のイメージ】
当初①発注者指定型②施工者希望Ⅰ型（総合評価加点方式）③施工者希望Ⅱ型（契約後提案方式）※②、③についてはＩＣＴ活用施工の普及状況も踏まえながら運用順次拡大
大小工事規模ＩＣＴ活用施工とは、建設生産プロセスにおいて、ICTを全面的に活用し、「３次元起工測量」、「３次元設計データ作成」、「ICT建設機械による施工」、「３次元出来形管理等の施工管理」、「３次元データの納品」を行うものをいう※起工測量とは、工事の着手前に行う、着手前の現場形状を把握するための測量です。

3トップランナー施策の着実な推進
ICTの全面的な活用（ICT土工）○全ての建設生産プロセスで3次元データとICT建機を一貫して活用するICT土工を平成28年度より実施。
○現場での課題を踏まえ、必要に応じて、積算基準や総合評価等の見直しを実施していく。
○ICTに対応できる技術者・技能労働者の育成、監督・検査職員の育成を目的に、全ての都道府県で合計約２７０箇所の講習・実習を実施。

ICT人材育成の強化

ICT土工の実施（受・発注者向け講習・実習を集中実施）○３次元データを活用するための１５の新基準や積算基準を整備。
○国の大規模土工は、発注者の指定でICTを活用（発注者指定型）。中小規模土工についても、受注者の希望でICT土工を実施可能（施工者希望Ⅰ型・Ⅱ型）。
○全てのICT土工で、必要な費用の計上、工事成績評点で加点評価。
○年間で約720件以上※をICT土工の発注方式で公告予定※発注者指定型：約40件 施工者希望Ⅰ型：約200件 施工者希望Ⅱ型：約480件（その他、補正予算による積増しが見込まれる）

現在110件の工事でICT土工を実施(地域の建設業者が8割以上)（8月19日時点）【導入効果（現場の声）】●工期：「UAV使用により起工測量の日数が大幅に短縮」●安全：「手元作業員の配置が不要となり、重機との接触の危険性が大幅に軽減」など【ICT土工の活用効果例（中部縦貫自動車道建設工事(岐阜県高山市)）】

従来手法

起工測量

施工中の測量４30

3次元
測量 2 3 2 計７日○施工業者向け講習・実習
・目的：ICTに対応できる技術者・技能労働者育成○発注者（自治体等）向け講習・実習
・目的 ①i-Constructionの普及②監督・検査職員の育成【研修内容】
・３次元データの作成実習又は実演・ＵＡＶ等を用いた測量の実演
・ICT建機による施工実演など

講習・実習開催予定箇所数（※平成28年7月末時点)
施工業者向け

発注者向け

合計※

全国159箇所（101箇所開催済）全国209箇所（142箇所開催済）

全国266箇所（174箇所開催済）

データ整理等

2 計３６日
約３０日の工程短縮

13,000人が参加！

これまでに全国で約ドローン等による3次元測量の様子（例）さらに民間企業においてもi-Constructionトレーニング
センタなどを設置し、講習・実習を実施中

ＵＡＶ等を用いた公共測量の発注
基本的考え方
○ ＩＣＴ活用工事に関連する路線測量、河川測量、現地測量を対象○ UAV等の普及状況を考慮しながら順次拡大

１．２つの方式で実施① 発注者指定型：UAV等を用いた公共測量を前提として発注（原則として、総合評価）② 受注者希望型：受注者からの提案により、UAV等を用いた公共測量を実施（原則として、価格競争）

２．見積による積算を適用※設計変更により適用

３．業務成績評定において評価【発注のイメージ】
当初①発注者指定型②受注者希望型※①は、UAVの普及状況等を考慮し運用

順次拡大

ＵＡＶ等を用いた公共測量とは、公共測量において、トータルステーションを用いた測量のほか、ＵＡＶを用いた公共測量マニュアル(案)（国土地理院・平成28 年３月）に基づくＵＡＶを用いた測量、規程第３編第３章に基づく車載写真レーザ測量等により実施する公共測量をいう。

5

土工の３次元設計の発注
基本的考え方
○ ＩＣＴ活用工事に関連する道路予備設計（Ｂ）、道路詳細設計、築堤予備設計、築堤詳細設計、護岸予備設計、護岸詳細設計を対象○ UAV等を用いた公共測量の業務成果を活用する設計業務を対象○ UAV等を用いた公共測量にあわせて順次拡大

１．発注者指定方式で実施
発注者指定型：土工の３次元設計を前提として発注

２．見積による積算を適用
３．業務成績評定において評価【発注のイメージ】
UAV等を用いた公共測量
当初①発注者指定型

UAV等を用いた公共測量

順次拡大
土工の３次元設計とは、土木設計業務において、ＩＣＴ活用工事を行うために３次元データを作成することをいう。

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ＩＣＴ土工における作業の流れ
測量

情報化施工
活用工事

路線測量
（縦断、横断）設計

詳細設計（２次元）

施工

起工測量
設計照査

情報化施工用
3次元データ作成

情報化施工

起工測量
設計照査

３次元設計
データの修正

情報化施工

路線測量
詳細設計
点群測量

３次元設計
データ作成

i-Construction

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ＩＣＴ土工における測量・設計成果
測量

設計
現況図面（平面図、縦断図、横断図）

２次元設計図（平面図、縦断図、横断図）

従来
TSで計測
２次元現況図
現況図面（平面図、縦断図、横断図）

・２次元現況図（測量成果）
・２次元設計図
・数量計算書（平均断面法）
２次元設計成果

３次元点群データの取得
３次元設計成果
Ｙ

測量データ（サーフェス）Ｘφκ

i-Construction

UAVによる
空中写真

レーザー測距装置

ω

２次元現況図３次元測量成果
設計データ（サーフェス）

地上ＧＰＳ

ＬＰ
（航空レーザ）・２次元設計図
情報化施工に使用する設計データ

・点群データ・サーフェスモデル

ＭＭＳ
TS計測

３次元設計を重ねる地形データ

ＳＸＦ形式

・３次元現況図（測量成果）
・スケルトンモデル
ＸＭＬ形式
・サーフェスモデル
・数量計算書（平均断面法または３次元ＣＡＤ）

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３次元測量データ•

写真測量やレーザ測量により、３次元点群を計測（点群データ）•

点群データを用いて、地形の表面形状をモデル化（サーフェスモデル）

点群データ

地形計測

モデル化
サーフェスモデル9

点群データの活用•

点群データを用いて地形断面図を作成する作業について標準的な作業方法を規定•

従来の測量手法に代えて点群データから作成した縦断面図・横断面図を成果として活用が可能

中心線設定

横断面設定

３次元点群データからの標高算出による断面図の作成

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ＩＣＴ土工の３次元設計データ•

３次元設計データは、中心線形データ（平面線形・縦断線形）、横断形状データから構成•

国際的に広く利用されているLandXMLによるデータ交換形式を採用•

中心線形・横断形状のパラメータによる骨組み（スケルトンモデル）と設計面の表面形状（サーフェスモデル）のデータを作成
スケルトンモデル

平面線形

中心線形

横断形状

縦断線形
サーフェスモデル

横断形状

CL

•CL離れ
CL離れ
FHからの離れ11

ＩＣＴ土工の３次元設計成果データ

測量サーフェス

設計サーフェス

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土工以外へのＩＣＴの導入・拡大
３次元モデルを導入・活用するための基準類整備○土工以外の分野にもＩＣＴを導入するために、調査・設計段階から施工、維持管理の各プロセスで３次元モデルを導入・活用するための基準類を整備。 ⇒ 対象工種：河川（樋門、樋管）、橋梁、トンネル、ダム、浚渫など○事業全体にわたって情報を共有することにより、受発注者双方の業務効率化・高度化を図るＣＩＭ（Construction InformationModeling/Management）の本格導入に向けた実施方針等を策定。
○今年度中に、設計や施工段階で3次元モデルを活用するために、１０の要領・基準類を新設・改定。
例）▷３次元モデルを活用するための実施方針（ＣＩＭの活用に関する実施方針 等）▷３次元モデルを活用した監督・検査要領（レーザスキャナを用いた出来形管理要領、監督・検査要領 等）
地層の支持層確認の効率化

３次元モデルの連携・段階的構築による効果
調査・測量

設計

【得られる効果】
・地層の支持層確認の効率化
・構造物の景観検討の効率化
・協議での合意形成の迅速化
地層の傾斜や変化を可視化し、支持層確認を効率化【得られる効果】
・動線確認による設計品質の向上
・干渉チェック、設計ミスの削減
・数量の自動算出

３次元モデル例

橋梁検査路の点検作業や点検動線を可視化し、設計品質を向上

３次元モデルを用いた監督検査の効率化

施設管理の効率化・高度化

維持・管理【得られる効果】
・施設管理の効率化・高度化
点検結果を３次元モデルに反映し、施設管理を効率化・高度化

動線確認による設計品質の向上

施工【得られる効果】
・現場管理の効率化
・施工計画の最適化
・安全の向上・監督検査の効率化

高所作業車を用いた計測作業

レーザスキャナによる計測（壁面全体）

3Dモデルと出来型計
測結果の差異表示
凡例
大差異
小トンネル覆工の出来形をレーザースキャナを用いて計測を行い、 監督・検査を効率化

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ＣＩＭ導入推進委員会の体制
委員会の目的i-Constructionにおけるトップランナー施策であるＩＣＴの全面的な活用をＣＩＭを用いて推進するために、関係団体が一体となりＣＩＭの導入推進および普及に関する目標や方針について検討を行い、具体的な方策について意思決定を行うことで、ＣＩＭの施策を進めていくことを目的とする。

CIM導入推進委員会■役割
ＣＩＭの導入推進および普及に関する目標や方針の検討、具体的な方策の意思決定■体制
官：国土交通省（主務：技術調査課）等、学：土木学会等、産：建設業団体 等
全体統括チーム

実務者レベルでの委員会・WGの円滑な運営支援

Ⅰ CIM導入ガイドライン策定WG
実現場・業務で活用可能なガイドライン策定
技術検討成果の連携・共有

Ⅱ 要領基準改定WG
ＣＩＭ導入に関わる要領基準の改定等（他に入契制度、国際標準化等）

ＣＩＭ全体像の検討共有

ICT導入協議会

標準化委員会（JACIC)
土木学会

CIM人材教育の発注者支援

Ⅲ 現地での検証WG
ＣＩＭの現地での検証、検証成果の整理

標準化の検討共有標準化委員会（JACIC)

国際標準化への対応連携

building
SMART
International

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ＣＩＭ導入ガイドライン策定WGのH28年度実施計画■CIM導入ガイドラインの概要○ガイドラインの位置付け
・CIMの円滑な導入を図ることを目的として、受発注者を対象に、 CIM活用の目的、期待される効用、効果的な活用方法とともに、CIMモデルの作成方法等の技術的な目安を明記
・対象分野は土工、河川、ダム、橋梁、トンネルの５分野
・CIMを導入するH２９年度以降は、ガイドラインの現地検証を踏まえ、適宜改定等を行う○ガイドライン策定に向けたスケジュール
H27年度産学官体制構築による検討＜ガイドライン骨子作成＞
・ガイドラインの目次構成策定
・関連する検討成果の整理
CIMモデルの作成仕様(形状、属性情報)、活用方法等の整理

Ｈ28年度

Ｈ29年度

CIM導入推進委員会（CIM導入ガイドライン策定WG）で検討＜CIM導入ガイドライン策定＞・ガイドライン素案作成
・素案の現地検証成果に基づく、最終版の策定

ガイドラインに基づくCIM導入・現地検証

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要領基準改定WGのH28年度実施計画 ①要領基準改定＜新たな整備、改定が必要とされる主要な基準＞
整備する要領・基準類（案）

新規改定

共通

ＣＩＭの活用に関する実施方針○

共通

工事契約図書への３次元モデルの活用○

共通

土木工事数量算出要領○

共通

電子納品要領（設計・調査及び工事）○

土木工事施工管理基準（案）（出来形管理基準及び規格値）

施工

施工

レーザスキャナを用いた出来形管理要領、監督・検出来形管理、査要領
監督検査関係の基準
土木工事監督検査技術基準（案）○○○

地方整備局土木工事検査技術基準（案）○

既済部分検査技術基準（案）及び同解説○工事成績評定要領○16

要領基準改定WGのH28年度実施計画 ③国際標準化の対応■実施計画○国際標準化の対応の必要性 (目的)・異なるソフトウェア間における3次元モデルのデータ連携（交換）、共有の確保
・土木分野における建設産業の海外展開、インフラシステム輸出等への対応○委員会・WGの検討計画
・国際標準化の対応について、これまでの関係団体の活動経緯等を基に、検討に関わるメンバー、各々の役割を明確化したうえで、日本としての体制を構築する。
・国際標準化に関わる動向を共有し、日本としての対応方針を策定のもと、計画的な対応を進める。
（国際標準化に関する動向）□国際検討組織・buildingSMART International*1(bSI)が先行し、IFC*2と呼ばれる規格を検討中
・IFCの検討として、BIM（建築）分野では2013年にISO16739として標準化された□IFCの主な検討状況
土木分野では、下記の検討が進められている
線形 (Ifc-Alignment)、道路・鉄道 (Ifc-Road ＆ Railway）、橋梁 (Ifc-Bridge)、
トンネル (Ifc-Tunnel)□現在の国内の検討組織（一社）buildingSMART Japan (旧IAI日本) が、bSIの日本支部の位置づけとして、主体的に対応*1 buildingSMART International
建築、土木業界における情報の共有化、相互運用を目的としたIFCの策定、普及に取り組んでいる
国際的な非営利組織（現在、日本を含め16機関が参加）*2 IFC（Industry Foundation Classes）
建物の形状や寸法とともに、部材の種類や仕様などの「属性情報」を含んだ「共有オブジェクトモデル」を通じて各種ソフト間をつなぎ、相互運用を可能にするための国際標準フォーマット

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i-Construction推進コンソーシアムの設立○3次元ビッグデータのオープンデータ化、最新技術の現場導入、海外展開等を官民連携で推進してくため、i-Construction委員等、建設分野に加え、AI・ロボット・ＩｏＴ・金融等の分野の産官学関係者によるi-Construction推進コンソーシアムを設置。WG等により検討を実施。
【今後の予定】平成２８年９～１０月頃：コンソーシアム（準備会）

平成２８年１２月以降：コンソーシアム（設立総会）○ICT施工やCIMの本格導入等により、膨大に蓄積される調査・測量・設計・施工・維持管理の各段階の3次元ビッグデータを収集し、広く官民で活用するため、オープンデータ化に向けた利活用ルールやデータシステム構築に向けた検討等を実施。（第2次補正予算に、 ３次元データ活用検討に向けた経費を計上）○急激に進展するIoT・ロボット・AI・ビッグデータ等の最新技術を建設現場に速やかに導入拡大するため、これまで建設現場で活用されていない異分野の最新技術を建設現場で活用する技術開発、現場導入の促進を図り、生産性の飛躍的向上を図る。（平成２９年度予算として、研究開発助成に係る経費を要求中）
i-Construction推進コンソーシアム

３次元データ活用検討（オープンデータ化）

異分野技術の建設分野への導入促進

i-Constructionを官民連携して更に推進するため、産官学連携によるコンソーシアムを設置。

3次元ビッグデータを収集し、広く官民で活用するため、オープンデータ化に向けた利活用ルールやデータシステム構築に向けた検討等を実施

異分野の最新技術を建設現場で活用する技術開発、現場導入の促進を図る。

人・機械、工期あたりの仕事量

生産性向上
人・機械
工期18