技術資料

効率的な除雪作業の実施判断を支援する除雪機械稼働情報グラフ化機能の開発
小宮山

一重＊

高本敏志＊＊ 佐藤信吾＊＊＊

１．はじめに積雪寒冷地域において、道路交通を確保するための除雪は必要不可欠である。しかし、近年の公共投資の抑制などを背景に、除雪もコスト縮減をせざるを得ない状況であり、道路管理者は除雪に関する管理基準の見直しなど、各種の対策に取り組んでいる。
一方、「国土交通省防災業務計画（平成27年７月）」には、雪害による被害の発生防止または軽減を図る観写真－１

雁行体制による除雪作業点から、除雪機械について即時的、広域的かつ一元的な管理等、効果的な運用技術を開発し防災対策に反映
１）するよう記されている 。

２．１

北海道の国道における除雪作業

北海道の国道を管理する国土交通省北海道開発局

除雪作業の実施において、除雪車の出動タイミング（以下、開発局）では、約1,000台の除雪車による除雪の判断及び運用（除雪ルート、連携等）の判断は、主に作業を管理するため、除雪機械等情報管理システム２）道路管理者や除雪工事現場代理人等の経験を頼りに行を導入している。このシステムは、除雪車の作業位置われている。

等の各種データ（表－１）を収集・管理する基幹システ

これらのことから、経験のみに拠らない定量的な判ムと、凍結防止剤散布履歴の確認など、除雪機械のマ断に基づく効率的な除雪作業の実施が求められる。除ネジメントを支援する除雪機械マネジメントシステム

雪作業を効率的に実施するためには、過去の除雪作業で構成される。除雪機械マネジメントシステムは、寒実態の分析に基づく除雪作業計画、降雪状況に応じた地土木研究所が各種の機能を開発し、開発局に提供し最適な除雪出動タイミング、及び作業中における臨機たものである。

な除雪車の運用が必要である。
そこで、除雪従事者が行う除雪車の出動タイミング

表－１の判断及び運用の判断を支援するため、除雪車の動態を Web ブラウザ上で折れ線グラフに表示し、除雪作業状況を確認する「除雪機械稼働情報グラフ化機能（以除雪機械等情報管理システムの収集・蓄積データ᝟ሗ༊ศᡤᒓ᝟ሗ

下、グラフ化機能）」を開発した。
本稿では、グラフ化機能と、グラフ化機能を活用しసᴗ᝟ሗた除雪作業状況の分析例について説明する。

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２．除雪作業方法
３．除雪機械稼働情報グラフ化機能
除雪工事は、道路管理者が管轄路線を分割して設定した工区（以下、除雪工区）毎に、除雪工事業者が行っ

３．１

グラフ化機能の開発経緯ている。また、新雪除雪や路面整正作業の多くは、数除雪作業を定量的に分析するためには、作業に出動台の車両でグループを編成する、雁行体制で行われるした除雪車の編成、作業時刻、除雪ルート等の作業状（写真－１）。

況を包括的に確認する必要がある。この確認方法として、除雪車の１台毎の動態を作業箇所（KP）と時刻を

20

寒地土木研究所月報№752

2016年１月

軸とした折れ線グラフで表示する除雪作業グラフが有３）（１）基本情報効である 。そこで、開発局の基幹システムのデータ・除雪車情報として、ユーザが予め登録した除雪車が（表－１）を活用して、除雪作業グラフを Web 上で作成凡例に表示される（図－１の a）。また、機種判別のするグラフ化機能を開発した。なお、グラフ化機能のため、除雪トラックは Tr、除雪グレーダは Gr、除開発過程において、プロトタイプを基幹システムの利

雪ドーザは Do と表示している。

用者（開発局職員及び除雪工事業者）に公開し、操作性・除雪工区情報として、ユーザが指定したグラフの表や表示に関するアンケートを行い、得られた意見を考示範囲（KP）に含まれる除雪工区境及び除雪 ST が、慮した。

凡例には文字（図－１の b）で、グラフエリアには水平線で表示される。図－１のグラフでは、除雪工区

３．２

グラフ化機能の概要

グラフ化機能は、ユーザが指定した範囲（道路距離境が KP0、KP17.35、KP37.33の位置に、除雪 ST がKP31.0の位置に表示されている。

標（KP）、期間）における除雪車の動態を折れ線グラフ・詳細情報として、マウスカーソルを折れ線グラフので表示する「基本機能」と、出動タイミングの判断を任意のポイントに合わせると、その地点の作業時刻、支援する「出動判断支援機能」を有している。

箇所（KP）、速度情報が表示される（図－１の c）。

基本機能は、過去及びリアルタイムな除雪情報を表示するものである。過去の除雪情報の表示は、後述する除雪作業の分析に活用が可能である。
出動判断支援機能は、通常降雪時において実施された全ての除雪作業ルートに近似する除雪作業ルート（２）区間１（KP0.0 ～ KP17.35）の除雪作業状況
・除雪作業は、４台（Tr13-2100、Gr07-2139、Gr13-2146、Do10-2145）で実施していた。
・作業開始は、12月８日午前２時半過ぎ、作業終了は同日午前８時前であった。

（以下、近似除雪ルート）と、その時の作業開始から終・除雪作業は、概ね４台が連なり、数回転回しながら了までの所要時間を表示するもので、出動タイミング担当区間境（KP17.35）に向かい、担当区間境で折りの判断を支援するものである。

返し後は、転回せず直線的であった。

以降、基本機能による除雪状況の確認例、及び出動判断支援機能の開発コンセプト等について説明する。

（３）区間２（KP17.35 ～ KP37.33）の除雪作業状況
・除雪作業は、２台（Tr13-2117、Tr14-2114）で実施していた。

３．３

基本機能による除雪作業状況の確認

基本機能で作成した除雪作業グラフを図－１に示す。

・作業開始は、12月８日午前３時半前、作業終了は同日午前６時過ぎであった。
・除雪作業は、Tr14-2114（緑色の線）が先行、Tr132117（青色の線）が後続で走行し、転回が少なく概ね直線的であった。
３．４

出動判断支援機能の開発コンセプト

除雪出動の判断は、担当工区の除雪ルートを考慮した除雪所要時間を推定して行う必要がある。そこで、過去５カ年分の通常降雪時における除雪ルート及び速度を基に、通常降雪時の近似除雪ルート及び除雪作業所要時間を表示する除雪出動判断支援機能を開発した。なお、通常降雪時の作業は、「直近の除雪作業終了時から当該除雪作業終了時まで」の累積降雪量が、８～ 12cm（道路管理者が定める除雪出動基準の10cm 程
図－１

グラフ化した除雪作業度）の作業を対象とした。
通常降雪時における近似除雪ルート表示例（後述する
一般国道12号の B 工区）を図－２に示す。なお、設定

図－１から確認できる除雪作業状況について説明す

グラフに合わせた時の詳細情報の表示）に関しては、る。
寒地土木研究所月報

方法及び表示（除雪工区境の表示、カーソルを折れ線№752

2016年１月 21前述した基本機能を踏襲している。

認できる。また、それぞれの除雪終了時刻は、A 工区
では担当する他路線の除雪も行い26日６時頃、C 工区
では26日７時頃と、両工区共に概ね通勤通学時間帯前であった。しかし、B 工区は、A 工区終了から約７時間、C 工区終了から約5.5時間経過の26日13時であり、作業が遅延していたことが確認できる。今後、同様の降雪状況になった時に備え、B 工区の作業遅延を抑制するための除雪体制の検討が必要である。

図－２

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通常降雪時における近似除雪ルート例‫ੵڷ‬ય5/ NP

図－２の近似除雪ルートからは、通常降雪時におけ‫ੵڶ‬ય
5/ NP
5/ NPる除雪作業所要時間は６時間であることがわかる。つまり、通常降雪対応の除雪作業の出動タイミングは、目標とする除雪作業終了時刻の６時間前となる。しかᾙᾡగৄ૕ക

ᾙᾡైචകし、通常降雪時以上の降雪や局地的な降雪など、通常௾඗੤भ৿ଙ

４．グラフ化機能を活用した除雪作業状況の分析

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その実施効果は定量的に把握されていない。効果を具䠠䠥䠠ᆅ༊

体的に把握するためには、過去の大雪時における除雪৫઩

作業状況（出動タイミング、除雪ルート、隣接除雪工区㻯㝖㞷㻿㼀ીവ䠠䠥䠠ᆅ༊৫઩㝖㞷ᇶᆅ㻮㝖㞷㻿㼀‫ੵڷ‬ય

接工区との作業分担を変更する方法がある。しかし、

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大雪時や、局地的な降雪時には、除雪作業が遅延する恐れがある。この時の対策として、降雪の少ない隣分析した除雪工区概要図‫ੵڸ‬ય

図－３出動する必要がある。

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降雪時と異なる状況が想定される場合は、より早期にの状況など）の分析が必要である。分析結果を基に大雪時でも効率的な除雪が実施できるように改善策を検討し、除雪作業に反映させる必要がある。グラフ化機

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能を使うことで、過去の除雪作業の分析が可能である。

図－４

以下、グラフ化機能を用いて分析した例について説明

除雪作業グラフする。
４．２
４．１

グラフ化機能を用いた除雪作業状況の分析

分析は、一般国道12号の除雪工区 A、B、C で実施された除雪作業について行った。除雪工区概要図を図－３に、除雪作業グラフを図－４に示す。
図－４に示したグラフの除雪作業状況について解説する。この時の降雪は、12月25日20時から26日15時に掛けて降り続き、累計で23cm であった。

作業遅延の抑制に向けた改善効果の検証例

B 工区において、今後、同様の降雪状況になった時の対策としては、A 及び C 工区の除雪車が B 工区を応援することが考えられる。
A 工区の除雪車が B 工区の一部を除雪した場合の効果について解説する。図－４の除雪作業グラフを拡大表示したグラフを図－５に示す。
A 工区の除雪車が応援（越境して作業）する区間は、それぞれの除雪出動時刻は、A 工区が26日０時半、図－５の a に示した位置まで４km（縦軸の１目盛り

B 工区が25日22時、C 工区が26日２時だったことが確は２km）とした。これにより、B 工区の除雪延長は往22

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2016年１月

復で８km 短縮される。B 工区の除雪車がこの８km の効率的な除雪の実施が求められる。除雪を効率的に実除雪に要していた時間は、約２時間（横軸の１目盛り施するためには、過去の降雪量や降雪エリア毎の除雪は１時間）であり、A 工区の除雪車が除雪することで、状況の分析に基づく、連携除雪時の効率的な作業分担B 工区の作業の遅延を２時間抑制できると推定する。など、降雪状況に応じた除雪体制の検討が必要である。

この様に、グラフ化機能を用いて除雪車の動態を詳

グラフ化機能の基本機能は、自工区及び隣接工区の細に把握・分析することで、近隣の除雪工区との連携除雪状況が包括的に把握でき、連携除雪などの効率的判断が容易になる。また、降雪量や降雪エリアなどのな除雪作業の実施に向けた検討に有効であるととも違い毎に除雪状況を分析し、効果的な越境地点を確認に、除雪進捗状況のリアルタイムな確認により、除雪しておくことで、降雪状況に応じた除雪体制を計画で車の臨機な運用判断も可能となる。また、出動判断支きる。

援機能は、近似除雪ルート及び除雪作業所要時間が確૗ಌ৏भঝ‫ॺش‬૗ಌ৏भঝ‫ॺش‬E‫ੵڷ‬યDીവ ૗ಌ৐৺K䠠䠥䠠ᆅ༊ીവ ય৑૗ಌ৐ીവ ય৑૗ಌ৏‫ੵڶ‬ય䠠䠥䠠ᆅ༊

認でき、出動タイミングの判断支援に有効である。

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今後、グラフ化機能をベースに、降雪量に応じて除雪所要時間を予測する機能を追加するなど、除雪機械の運用を支援する技術の開発を進めていきたい。
謝辞：グラフ化機能の開発にあたり、ご協力をいただ
いた北海道開発局の関係各位に心から感謝を表します。
参考文献
１）国土交通省：国土交通省防災業務計画雪害対策編

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（http://www.mlit.go.jp/common/001036313.

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設施工と建設機械シンポジウム、平成22年11月
３）小宮山一重、大槻敏行、佐藤信吾：効果的な除雪を行うための除雪車位置情報を活用した除雪施工

５．おわりにの検証、平成26年度建設施工と建設機械シンポジ
積雪寒冷地域の道路において、大雪は旅行速度の低

ウム、平成26年11月

下など、住民の生活に直接的な影響をもたらすため、

小宮山

一重＊

高本敏志＊＊KOMIYAMA Kazushige

TAKAMOTO Satoshi

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
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
主任研究員

寒地土木研究所月報№752

2016年１月 佐藤信吾＊＊＊

SATO Shingo

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

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