JP2018036076A - Facility management device and method for facility management - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、施設管理装置及び施設管理方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a facility management apparatus and a facility management method.
道路等のインフラ施設の維持管理には、施設の劣化や破損の状況を検査して、継続的な修繕又は更新等を行い、施設の健全性を保つ必要がある。インフラ施設の検査には、検査員が施設の形状等の外観や内部の劣化を目視や聴音で検査したり、様々な計測装置を用いて、施設の外部又は内部の状態を数値化したりする手法がある。 For maintenance of infrastructure facilities such as roads, it is necessary to inspect the state of deterioration and damage of the facilities and perform continuous repairs or updates, etc. to maintain the soundness of the facilities. Inspecting infrastructure facilities, the inspector inspects the appearance of the facility, etc., and internal deterioration visually or by sound, and uses various measuring devices to quantify the external or internal state of the facility There is.
検査結果の評価は所定の指標に基づいて行われる場合がある。例えば、道路の舗装の状態の検査は、MCI(Maintenance Control Index:舗装の維持管理指数)と呼ばれる指標で管理される。MCIは、道路の舗装劣化状況を「ひび割れ率」、「わだち掘れ量」及び「平坦性」の3つの指標で構成される。これらの指標を計測するには、指標に応じて様々な方法が提案されている。例えば、「ひび割れ率」、「わだち掘れ量」及び「平坦性」の計測に、MMS(Mobile Mapping System:モービル・マッピング・システム)を用いる方法、テレビカメラを用いる方法、3次元レーザ計測器を用いる方法、振動計を用いる方法、ドライブレコーダの撮影画像を用いる方法等が提案されている。 The evaluation of the inspection result may be performed based on a predetermined index. For example, inspection of road pavement status is managed by an index called MCI (Maintenance Control Index). MCI is composed of three indicators of the road pavement deterioration status: “cracking rate”, “wadder amount” and “flatness”. In order to measure these indicators, various methods have been proposed according to the indicators. For example, a method using an MMS (Mobile Mapping System), a method using a TV camera, or a three-dimensional laser measuring instrument is used to measure “cracking ratio”, “wad digging amount” and “flatness”. A method, a method using a vibrometer, a method using a captured image of a drive recorder, and the like have been proposed.
しかし、それぞれの指標の計測方法は、それぞれ計測対象、計測精度、計測コスト等が異なる場合がある。例えば、MMSによるMCIの計測は、車載のデジタルカメラと3次元レーザ計測器を用いて3次元データを精密に計測する高価な装置を用いた計測方法である。また、テレビカメラを用いたMCIの計測は、テレビカメラで撮影した画像を解析するものであり、ひび割れ率を高精度で計測することができるが、高度な画像処理を実施するため装置コストが高くなる。また、ドライブレコーダの撮影画像を用いたMCIの計測は画像の解像度が低いため計測精度は低いが、多くの車両で撮影された画像を流用することによりデータ計測に係るコストを低減させることができる。 However, there are cases where the measurement method of each index is different in measurement object, measurement accuracy, measurement cost, and the like. For example, MCI measurement by MMS is a measurement method using an expensive apparatus that accurately measures three-dimensional data using an on-vehicle digital camera and a three-dimensional laser measuring instrument. In addition, MCI measurement using a TV camera analyzes an image taken with a TV camera, and can measure the cracking rate with high accuracy. However, the cost of the apparatus is high because of advanced image processing. Become. In addition, the measurement accuracy of MCI measurement using a captured image of a drive recorder is low because the resolution of the image is low, but the cost of data measurement can be reduced by diverting images captured by many vehicles. .
従って、指標の評価は、複数の計測方法を組み合わせて行われることがあった。例えば、舗装の評価対象の道路の総延長が長い場合、高価な計測器を用いる高精度な計測方法での計測区間を、幹線道路に限定したり、計測頻度を年に1回のみ等に限定したりするとともに、低コストの計測方法で残りの計測区間を計測したり、利用者の少ない路線に対する計測頻度を更に減らしたりして計測コストを低減させる場合がある。 Therefore, the evaluation of the index may be performed by combining a plurality of measurement methods. For example, when the total length of the road to be evaluated for pavement is long, the measurement section using a high-precision measurement method using an expensive measuring instrument is limited to the main road, or the measurement frequency is limited to once a year. In addition, the measurement cost may be reduced by measuring the remaining measurement sections with a low-cost measurement method, or by further reducing the measurement frequency for routes with fewer users.
しかし、施設の劣化を示す指標を複数の計測方法で計測した場合、計測した施設の位置情報が、計測した方法又は計測した時期によってそれぞれずれてしまう場合があり、特定の計測位置における劣化の判断を正しくできない場合があった。 However, when an indicator that indicates deterioration of a facility is measured by a plurality of measurement methods, the position information of the measured facility may be shifted depending on the measurement method or the measurement time, and determination of deterioration at a specific measurement position may occur. There was a case that could not be correctly.
また、計測精度の異なる複数の方法で計測された指標は、それぞれ計測結果に対する信頼性が異なるため、劣化の判断において一律に取り扱うことが困難な場合があった。 In addition, since indexes measured by a plurality of methods having different measurement accuracy have different reliability with respect to measurement results, there are cases where it is difficult to uniformly handle the determination of deterioration.
本発明が解決しようとする課題は、複数の計測方法で計測された施設の劣化を正しく評価することができる、施設管理装置及び施設管理方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a facility management apparatus and a facility management method capable of correctly evaluating deterioration of facilities measured by a plurality of measurement methods.
実施形態の施設管理装置は、データ取得部と、位置特定部と、指標生成部と、指標変換部とを持つ。データ取得部は、施設の状態を計測する計測装置で計測された計測データを取得する。位置特定部は、取得された計測データに基づき、計測データが計測された施設の位置を特定する。指標生成部は、取得された計測データに基づき、施設の劣化を示す指標を生成する。指標変換部は、生成された指標に対して計測装置に対応した重み付けを適用する。 The facility management apparatus according to the embodiment includes a data acquisition unit, a position specifying unit, an index generation unit, and an index conversion unit. The data acquisition unit acquires measurement data measured by a measurement device that measures the state of the facility. The position specifying unit specifies the position of the facility where the measurement data is measured based on the acquired measurement data. The index generation unit generates an index indicating the deterioration of the facility based on the acquired measurement data. The index conversion unit applies a weight corresponding to the measurement device to the generated index.
以下、実施形態の施設管理装置及び施設管理方法を、図面を参照して説明する。本実施形態では、施設管理装置及び施設管理方法は、道路の舗装状態を管理する場合を例示する。 Hereinafter, a facility management apparatus and a facility management method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the facility management apparatus and the facility management method exemplify a case where the pavement state of the road is managed.
先ず、施設管理装置の概要を説明する。
図1は、実施形態の施設管理装置の概要の一例を示す図である。
First, an outline of the facility management apparatus will be described.
Drawing 1 is a figure showing an example of the outline of the facility management device of an embodiment.
図1において、施設管理装置1は、データ取得部11、位置特定部12、指標生成部13、指標変換部14、解析部15、記憶部16、設定部17及びデータ出力部18の各機能を持つ。施設管理装置1には、入力データが入力される。また、施設管理装置1からは、出力データが出力される。
In FIG. 1, the
入力データは、例えば、デバイスデータ、日付データ、GPSデータ、画像データ、凹凸データ、点群データ又は音声データ等である。デバイスデータとは、図示しない計測装置の機種情報、性能情報等の計測装置を識別するための情報である。日付データとは、計測日時等の情報である。GPSデータとは、GPS(Global Positioning System)衛星から送信される電波に基づき取得される、図示しないGPS受信機の経緯度の位置データである。位置データには、経緯度に加えて、時刻の情報を含む。位置データには、高度、速度等の情報を含んでいてもよい。位置データは、GPS衛星からの電波が届きにくい山間部やトンネル内においては、GPS受信機を搭載した車両の速度の情報や加速度の情報を用いて補正されてもよい。画像データは、テレビカメラ等で撮影された画像のデータである。画像データは、撮影された画像に対して画像処理等を行ったものであってもよい。凹凸データは、路面の凹凸を示すデータである。凹凸データは、例えば、図示しない3次元レーザ計測器で計測された舗装の形状データ、振動計で計測された振動データ等である。点群データとは、3次元レーザ計測器で計測された、道路周辺の構造物や舗装の形状を3次元の点群データで表したデータである。また、音声データは、図示しない集音マイク等によって収集された道路周辺の環境音等のデータである。音声データは、例えば踏切警報機等のように特定のエリアでのみ収集される環境音等のデータを含む。 The input data is, for example, device data, date data, GPS data, image data, unevenness data, point cloud data, audio data, or the like. Device data is information for identifying a measuring device such as model information and performance information of a measuring device (not shown). Date data is information such as measurement date and time. The GPS data is position data of longitude and latitude of a GPS receiver (not shown) acquired based on radio waves transmitted from a GPS (Global Positioning System) satellite. The position data includes time information in addition to longitude and latitude. The position data may include information such as altitude and speed. The position data may be corrected using speed information and acceleration information of a vehicle equipped with a GPS receiver in a mountainous area or tunnel where radio waves from GPS satellites are difficult to reach. The image data is data of an image taken with a television camera or the like. The image data may be obtained by performing image processing or the like on a captured image. The unevenness data is data indicating the unevenness of the road surface. The unevenness data is, for example, pavement shape data measured by a three-dimensional laser measuring instrument (not shown), vibration data measured by a vibrometer, and the like. The point cloud data is data representing a structure around a road or the shape of a pavement measured by a three-dimensional laser measuring instrument as three-dimensional point cloud data. The sound data is data such as environmental sounds around the road collected by a sound collecting microphone (not shown). The voice data includes data such as environmental sounds collected only in a specific area such as a railroad crossing alarm.
出力データは、例えば、MCI(ひび割れ率、わだち掘れ量、平坦性)又は3次元データ等である。ひび割れ率、わだち掘れ量、平坦性、及びこれらを基に算出されるMCIは、所定の試験法(舗装調査・試験法便覧(日本道路協会))に基づく。例えば、ひび割れ率とは、道路の舗装の所定の面積にひび割れが何本存在するかに基づき算出される舗装の劣化を示す指標である。わだち掘れ量は、道路の横断方向における舗装路面の凹部の深さを計測した指標である。平坦性は、道路の縦断方向における凹凸の度合いを示す指標である。MCIは、ひび割れ率、わだち掘れ量及び平坦性に基づき算出される指標である。さらに、3次元データは、計測された路周辺の構造物や舗装の形状の3次元データである。出力データは、データ出力部18によって、図示しないネットワークで接続された他の装置、外部メモリ、プリンタ等に出力される。
The output data is, for example, MCI (cracking rate, rutting amount, flatness) or three-dimensional data. The crack rate, rutting amount, flatness, and MCI calculated based on these are based on a predetermined test method (pavement survey and test method manual (Japan Road Association)). For example, the crack rate is an index indicating pavement deterioration calculated based on how many cracks exist in a predetermined area of road pavement. The rutting amount is an index obtained by measuring the depth of the concave portion of the paved road surface in the crossing direction of the road. Flatness is an index indicating the degree of unevenness in the longitudinal direction of the road. MCI is an index calculated based on the crack rate, rutting amount and flatness. Further, the three-dimensional data is three-dimensional data of the measured structure around the road and the shape of the pavement. The output data is output by the
なお、施設管理装置1における、データ取得部11、位置特定部12、指標生成部13、指標変換部14、解析部15、記憶部16及び設定部17の各機能の詳細は、図2を用いて説明する。
2 for details of the functions of the
次に、施設管理装置1の具体的な構成例を説明する。
図2は、実施形態の施設管理装置の構成の一例を示すブロック図である。
Next, a specific configuration example of the
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the facility management apparatus according to the embodiment.
図2において、施設管理装置1は、ネットワーク9を介して計測装置2.ユーザ端末3及び管理者端末4と通信可能に接続されている。
In FIG. 2, the
計測装置2は、インフラ施設の状態を計測する。計測装置2は、上述のように、例えば、MMS、テレビカメラ、3次元レーザ計測器、振動計、ドライブレコーダ、GPS受信機、マイク等である。計測装置2は、インフラ施設の状態を計測するものであれば、例えば、電流計、電圧計、電力計、ロードセル、温度計、湿度計、水位計、水質計、騒音計、探傷装置、pH計等であってもよい。計測装置2は、計測した計測データを、ネットワーク9を介して施設管理装置1に出力する。
The measuring
ユーザ端末3は、施設管理装置1を利用するユーザが操作する端末である。ユーザ端末3は、例えば、施設管理装置1において解析されたMCIの解析結果を、ネットワーク9を介して施設管理装置1から取得する。
The
管理者端末4は、ネットワーク9を介して施設管理装置1を設定する。例えば、管理者端末4は、指標変換部14において適用される重み付けを、計測装置2毎に設定する。管理者端末4は、位置特定部12において位置の特定に用いる特徴量のデータを管理してもよい。また、管理者端末4は、位置特定部12における位置の特定結果が正しくないときには、結果の修正、削除等を行う。
The administrator terminal 4 sets the
施設管理装置1は、データ取得部11、位置特定部12、記憶部121、指標生成部13、指標変換部14、記憶部141、解析部15、計測データ蓄積部16A、維持管理マスターデータ蓄積部16B及び設定部17の各機能を持つ。なお、図2においては、図1のデータ出力部18の機能は図示省略している。
The
データ取得部11は、計測装置2と無線又は有線によって接続されて、計測装置2から出力される計測データを取得する通信インターフェイスである。データ取得部11は、接続される計測装置2に応じた複数の通信方法を有していてもよい。データ取得部11は、取得した計測データを計測データ蓄積部16Aに記憶する。計測データ蓄積部16Aは、図1で図示した記憶部16の一例である。
The
位置特定部12は、取得した計測データの施設の位置を特定する。位置特定部12は、取得した計測データの後述する特徴量を抽出して、予め記憶された特徴量との一致を確認することにより、位置を特定する。位置特定部12における処理の詳細は後述する。位置特定部12は、例えば、計測データが道路の舗装である場合、舗装位置の経緯度を特定する。位置特定部12は、計測データの取得位置を平面的な位置として特定しても立体的な位置として特定してもよい。
The
記憶部121は、位置特定部12で実行される特定処理で利用される設定情報を記憶する。計測位置の特定処理の詳細は後述する。
The
指標生成部13は、データ取得部11で取得された入力データに基づき、施設の劣化を示す指標を生成する。施設の劣化を示す指標とは、例えば上述したMCIである。MCIは、入力データとして取得された画像データに基づき生成することができる。なお、指標生成部13における指標の生成処理としてひび割れ率を生成する処理を一例として詳細を後述する。
The
指標変換部14は、指標生成部13で生成された指標に対して計測装置に対応した重み付けを適用する。ここで、重み付けとは、それぞれの計測装置で計測された計測データに基づく指標に対して、所定の係数(重み)を適用するものである。例えば、同じ計測位置に対して、精度の高い計測装置と精度の低い計測装置で同じ指標を算出した場合、精度の高い計測装置で計測された計測データに基づく精度の高い指標の方が、精度の低い計測装置で計測された計測データに基づく精度の低い指標より数値の信頼性が高い。そこで、指標変換部14は、精度の高い指標に対して、精度の低い指標に比べて重み付けを多くする。重み付けを行うことにより、複数の計測回数において生成される指標が異なる計測装置において生成される場合であっても、生成された指標を一元的に評価することが可能となる。
The
図5は、実施形態の施設管理装置で計測した指標に対する重み付けの一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of weighting for the index measured by the facility management apparatus according to the embodiment.
図5(A)は、計測装置2の計測デバイスがカメラである場合、カメラの種類に対する重み付けの設定例を示している。カメラA、カメラB、及びカメラCは、それぞれ性能の異なるカメラである。例えば、カメラAはドライブレコーダ等に用いられる低解像度のテレビカメラである。カメラAの誤差範囲は±5%であり、重み付けは0.5に設定する。カメラCは、MMS等に用いられる高解像度のテレビカメラであり、誤差範囲は±1%であり、重み付けは1.0に設定する。また、カメラBは、カメラAとカメラCの中間程度の解像度のテレビカメラであり、誤差範囲は±3%であり、重み付けは0.8に設定する。従って、カメラCで計測された計測データは、カメラAで計測された計測データの2回分の重み付けがされることになる。なお、カメラの誤差範囲は、デバイスデータとして計測装置2から取得するものであってもよい。
FIG. 5A shows a setting example of weighting for the type of camera when the measuring device of the measuring
図5(B)は、計測装置2の計測デバイスが距離センサである場合、距離センサの種類に対する重み付けの設定例を示している。距離センサA〜Cは、それぞれ性能の異なるセンサであり、それぞれ図示する誤差範囲を有する。これら距離センサに対してそれぞれ図示する重み付けを設定することができる。例えば、距離センサAは超音波センサであり、距離センサBはLEDセンサであり、また距離センサCはレーザセンサである。また、図5(C)は、計測装置2の計測デバイスがAE(Acoustic Emission)センサである場合、AEセンサの種類に対する重み付けの設定例を示している。
FIG. 5B shows a setting example of weighting for the type of distance sensor when the measuring device of the measuring
なお、図5においては、同種類の性能の異なる計測デバイスにおける重み付けを設定する場合を説明したが、例えば、センサの数、計測時の環境、車両の走行状態等によって重み付けを行うものであってもよい。計測時の環境とは、例えば、降雨の有無、昼夜の別、落下物の多寡等の条件である。また、車両の走行状態とは、車速、車線の走行位置(センサから計測位置までの距離)等である。 In addition, in FIG. 5, although the case where the weighting in the measurement device of the same kind with different performance was set was demonstrated, weighting is performed according to the number of sensors, the environment at the time of measurement, the running state of a vehicle, etc., for example. Also good. The environment at the time of measurement is, for example, conditions such as whether or not there is rainfall, whether it is day or night, and the number of falling objects. Further, the traveling state of the vehicle includes the vehicle speed, the traveling position of the lane (the distance from the sensor to the measurement position), and the like.
図2に戻り、記憶部141に記憶される重み付けは、計測装置に対応して、予め設定部17で設定されて記憶部141に記憶される。指標変換部14は、重み付けを適用した指標を維持管理マスターデータ蓄積部16Bに記憶して蓄積する。指標変換部14において指標を蓄積することにより、複数の計測方法で計測された施設の劣化を示す指標が蓄積される。計測データ蓄積部16Aおよび維持管理マスターデータ蓄積部16Bは、図1で説明した記憶部16の一例である。
Returning to FIG. 2, the weights stored in the
解析部15は、指標変換部14で重み付けが適用されて維持管理マスターデータ蓄積部16Bに記憶された重み付けが適用されたMCI等の指標に基づき、位置特定部12で特定された位置における施設の劣化状態を空間的又は時間的に解析する。劣化状態の解析とは、例えば、蓄積された指標に基づき、施設の劣化状態を判定し、施設の補修や更新のための情報を生成し可視化する処理である。維持管理マスターデータ蓄積部16Bには、複数回の計測で生成された指標が重み付けされて記憶されている。従って、蓄積された指標は、一部の計測において誤検出等の不具合が発生しても他の計測でそれをカバーすることが可能となり信頼性が向上する。解析部15は、指標変換部14において重み付けを適用して、維持管理マスターデータ蓄積部16Bに蓄積された指標を用いることにより、施設の劣化を正しく評価することができる。解析部15は、位置特定部12において計測データの道路の起点と終点が特定されている場合、複数の計測装置で計測されて重み付けがされたMCI等の指標を、起点から終点まで算出して舗装の劣化状態を解析する。
The
解析部15は、計測位置と劣化の度合いを対応付けた解析結果を、ユーザ端末3に出力して可視化する。解析部15は、解析結果を図示しないプリンタ等に出力して可視化してもよい。また、解析部は、施設の補修や更新の時期や方法の情報をユーザ端末3等に提供してもよい。また、解析部15は、解析結果を所定の帳票データとして出力するものであってもよい。解析結果は、GIS(Geographic Information System:地理情報システム)を利用した空間的データ(GIS画面データ)を含むものであってもよい。解析結果は、指標が時間の経過とともに上昇、低下又は振動等する、指標の挙動を可視化してもよい。
The
記憶部16は、例えば、ハードディスクドライブ、不揮発性メモリ等の記憶装置を単独で又は組合せて用いることができる。記憶部16は、上述の通り、計測データ蓄積部16Aと維持管理マスターデータ蓄積部16Bとを含むが、計測データ蓄積部16Aと維持管理マスターデータ蓄積部16Bは、ハードディスクドライブ等の記憶装置を共有するものであってもよい。また、記憶部16は、位置特定部12、指標生成部13、指標変換部14、設定部17等において利用されるデータやプログラムを記憶するものであってもよい。
As the
設定部17は、管理者端末4において設定される設定情報を、記憶部121、記憶部141及び維持管理マスターデータ蓄積部16Bに記憶させる。設定情報には、計測装置2と対応付けられた重み付けの情報の他、デバイス情報、ユーザの識別情報等を含めることができる。設定部17は、設定情報を設定するためのUI(User Interface)をネットワークで接続された管理者端末4に提供するWebサーバであってもよい。また、設定部17は、所定のフォーマットで構成される設定情報を含むデータを管理者端末4から受信するデータ受信機能を有していてもよい。例えば、設定部17は、指標変換部14において適用される重み付けを計測装置と対応付けて設定して指標変換部14から読出し可能に記憶部141等に予め記憶する。
The setting
データ出力部18は、出力データを施設管理装置1の外部に出力する。データ出力部は出力データを、例えば、図示しないネットワークで接続された他の装置、外部メモリ、プリンタ等に出力する。
The
次に、施設管理装置1で実行される施設管理処理を説明する。
図3は、実施形態の施設管理処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、図1及び図2を適宜参照するものとする。
Next, facility management processing executed by the
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the facility management process according to the embodiment. In the following description, FIGS. 1 and 2 will be referred to as appropriate.
図3において、施設管理装置1は、入力データの記録を開始する(ステップS11)。例えば、データ取得部11は、施設管理装置1の操作者の操作等によって、計測装置2が出力する計測データの取得を開始して、計測データ蓄積部16Aへの記録を開始する。
In FIG. 3, the
ステップS11の処理を実行した後、施設管理装置1は、取得された計測データの特徴量を抽出する(ステップS12)。特徴量とは、計測装置2で計測された計測データの中に含まれる、画像、音声等の測定データの特徴的な変化であり、計測位置を特定するための情報である。例えば、道路の舗装状態において、車両の進行方向における所定の区間に、道路標識、信号機、ガードレール、建屋等の道路周辺の構造物、横断歩道、センターライン、中央線、導流帯等の道路ペイント等の画像は、時間の経過によってあまり位置や形状が変化しない。このため、車両の進行方向に対してこれらを撮影した画像データ等の変化のパターンは計測位置を特定する特徴量として用いることができる。また、道路のひび割れ自体の車両の進行方向における画像に基づく画像データ等の変化も短期間において変化が少ないため特徴量として用いてもよい。位置特定部12は、車両の進行方向において連続した計測データの中から、所定距離における測定データの変化のパターンを特徴量として抽出する。なお、ステップS12の処理で抽出される特徴量の詳細は図4を用いて後述する。
After executing the process of step S11, the
ステップS12の処理を実行した後、施設管理装置1は、ステップS12の処理で抽出した特徴量が、過去に記憶されて蓄積された特徴量と一致しているか否かを判断する(ステップS13)。例えば、車両の進行方向における所定の区間に、道路標識やセンターライン等が存在している場合、これらを撮影した撮影画像に対して形状認識等の画像処理を行なった特徴量は、車両の進行方向に同様に変化を示す。すなわち、同じ区間における撮影画像の特徴量は複数の計測においても類似したものとなる。位置特定部12は、取得された計測データの特徴量と過去に計測された撮影画像等の特徴量を比較して一致しているか否かを判断する。特徴量の一致は、例えばパターンマッチング等の手法によって実現することができる。なお車両の進行方向における特徴量の変化は、車両の走行によって計測されるものであるので、車両の走行速度によって変化する。車両の速度が速いときには特徴量が出現する時間間隔が短く、速度が遅いときには時間間隔が長くなる。位置特定部12は、位置データに含まれる時刻の情報に基づき特徴量を補正することができる。
After executing the process of step S12, the
抽出した特徴量が、過去に記憶されて蓄積された特徴量と一致していると判断した場合(ステップS13:YES)、施設管理装置1は、過去に記憶されて蓄積された計測データに含まれる位置データから、取得した計測データの計測位置を特定し、取得した計測データに特定した位置データを付加して計測データ蓄積部16Aに記録する(ステップS14)。計測データ蓄積部16Aに記録された計測データは、例えば解析部15から読み出されてユーザ端末に提供される。
When it is determined that the extracted feature value matches the feature value stored and accumulated in the past (step S13: YES), the
ここで、図3のステップS12の処理において抽出し、ステップS13の処理で一致を比較する計測データの特徴量について説明する。
図4は、実施形態の施設管理装置1の計測位置の特定処理に用いる特徴量の一例を示す図である。
Here, the feature amount of the measurement data extracted in the process of step S12 in FIG. 3 and compared in the process of step S13 will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a feature amount used for the measurement position specifying process of the
図4(A)に示す計測データの特徴量は、記憶部121に予め記録されて、計測位置を特定する際に、図4(B)に示す取得される計測データの特徴量と比較されるときに基準となる基準データである。図4(A)において、縦軸は、基準データとなる計測データとして、画像データ、凹凸データ、点群データ、及び音声データを例示している。横軸は、図示左側から右側に向かって、道路における車両の進行方向における距離を示している。図示a点は、計測開始時の距離である。特徴量は、進行方向における計測データの変化のパターンである。
The feature value of the measurement data shown in FIG. 4A is recorded in advance in the
図4(A)に示すそれぞれの基準データは、例えば高精度のGPS受信機を搭載した車両において予め計測されて記録される。例えば、基準データとなる画像データ特徴量は、GPSデータで示す距離情報とともに画像の変化のパターンとして記録される。図示する図形は、撮影される画像を模擬的に表したものである。凹凸データ特徴量は、GPSデータとともに路面の形状の変化として記録される。また、点群データの特徴量は、GPSデータとともに検出された構造物の3次元データの変化として記録される。また、音声データの特徴量は、GPSデータとともに集音された音声データの変化として記録される。GPSデータは、計測装置が搭載された車両に搭載されるGPS受信機によって取得される。GPSデータは、例えば地図情報、加速度計等に基づき位置情報を適宜補正してもよい。なお、図4(A)では、GPSデータ(経緯度等)の数値は図示省略している。 Each reference data shown in FIG. 4A is measured and recorded in advance, for example, in a vehicle equipped with a high-accuracy GPS receiver. For example, the image data feature quantity serving as the reference data is recorded as an image change pattern together with the distance information indicated by the GPS data. The figure shown in the figure represents the image to be photographed in a simulated manner. The unevenness data feature amount is recorded as a change in the shape of the road surface together with the GPS data. The feature amount of the point cloud data is recorded as a change in the three-dimensional data of the structure detected together with the GPS data. The feature amount of the voice data is recorded as a change in the voice data collected together with the GPS data. The GPS data is acquired by a GPS receiver mounted on a vehicle on which a measurement device is mounted. The GPS data may be corrected as appropriate based on, for example, map information, an accelerometer, and the like. In FIG. 4A, the numerical values of GPS data (such as longitude and latitude) are not shown.
図4(B)は、取得される計測データの特徴量を示している。例えば、取得された画像データが距離aから距離cにおいて、図示する計測データの変化をしたとする。ここで、特徴量として予め定められた距離における画像データの変化の一致を判断する。すると、図4(A)の基準データにこの画像データの特徴量を有する部分が発見される。これにより、特徴量がマッチング(一致)した画像データの位置が特定される。位置が特定されると、画像データは特定された位置データとともに記録される。一度、特徴量が一致した場合、例えば、距離cにおける画像データの変化も正しい位置であると判断することができる。特徴量の一致は、特徴量が一致しなくなるまで比較される。例えば、走行する車両が基準データとして登録された区間から離れた場合、最後に一致が判断された位置に基づき計測位置を推測することができる。同様に、距離bにおいて凹凸データの特徴量の一致が判断された場合、距離bの位置における凹凸データが記録される。 FIG. 4B shows the feature amount of the acquired measurement data. For example, it is assumed that the acquired image data changes from the distance a to the distance c in the illustrated measurement data. Here, it is determined whether image data changes coincide with each other at a predetermined distance as a feature amount. Then, a portion having the feature amount of the image data is found in the reference data in FIG. As a result, the position of the image data in which the feature amount is matched is specified. When the position is specified, the image data is recorded together with the specified position data. Once the feature amounts match, for example, it can be determined that the change in the image data at the distance c is also the correct position. The matching of feature quantities is compared until the feature quantities do not match. For example, when the traveling vehicle moves away from the section registered as the reference data, the measurement position can be estimated based on the position where the match is finally determined. Similarly, when the coincidence of the feature amounts of the unevenness data is determined at the distance b, the unevenness data at the position of the distance b is recorded.
本実施形態においては、特徴量の基準データを予め記憶しておくことにより、記憶されている計測データにおいて正確な計測位置を取得しすることが可能となる。したがって、例えばGPS受信機を有していない計測装置においても計測データを計測した位置の把握を容易にすることが可能となる。 In the present embodiment, by storing feature value reference data in advance, it is possible to acquire an accurate measurement position in the stored measurement data. Therefore, for example, even in a measurement apparatus that does not have a GPS receiver, it is possible to easily grasp the position where measurement data is measured.
なお、特徴量の一致は、例えば、撮影画像等をオペレータが確認して適宜修正するようにしてもよい。例えば、道路周辺の構造物等に変化があることが予め分かっている場合、構造物等の変化がある区間における基準データを修正したり、特徴量の判断結果を修正したりするようにしてもよい。 Note that the matching of the feature amounts may be corrected as appropriate by the operator confirming the captured image, for example. For example, when it is known in advance that there is a change in the structure around the road, the reference data in the section in which the structure or the like is changed may be corrected, or the judgment result of the feature amount may be corrected. Good.
図3に戻り、ステップS14の処理を実行した後、施設管理装置1は、計測データに基づき施設の劣化を示す指標を生成する(ステップS15)。指標とは、例えば、舗装のひび割れ率である。ひび割れ率は、真上から見た路面上に1辺が0.5mのマス目(メッシュ)を想定し、マス目の中に存在するひびの本数に基づき、舗装ひび割れの面積を算出するものである。例えば、マス目の中にひびが2本以上ある場合は、0.25m2(100%)であると算出する。同様に、マス目の中にひびが1本の場合は、0.15m2(60%)、マス目の中にひびが0本の場合は、0m2(0%)と算出する。すなわち、ひび割れ率は次式で表される。
ひび割れ率(%)=100×(ひび割れの面積)/(調査区間の面積)
なお、ステップS15の処理で生成される指標は任意である。生成される指標は、管理対象の施設に応じて選択されるものであってもよい。
Returning to FIG. 3, after performing the process of step S14, the
Crack rate (%) = 100 x (Crack area) / (Survey area)
Note that the index generated by the process of step S15 is arbitrary. The generated index may be selected according to the facility to be managed.
ステップS15の処理を実行した後、施設管理装置1は、ステップS15の処理で生成した指標に対して重み付けを適用して指標を変換する(ステップS16)。例えば、指標変換部14は、指標生成部13で生成された指標の基になった計測データを取得した計測装置のデバイスデータを取得する。デバイスデータは、データ取得部11が計測装置2から取得して、計測データと共に計測データ蓄積部16Aに指標生成部13から読み出し可能に記憶して蓄積しておくことができる。指標変換部14は、取得したデバイスデータに基づき、計測データを取得した計測装置2に対応した、指標に適用すべき重み付けを選択する。計測装置2に対応した重み付けは、上述したように予め管理者端末4において設定されて、設定部17を介して記憶部141に記憶されている。指標変換部14は、選択した重み付けを指標に対して適用する。重み付けは、様々な計測精度を有する計測装置においてそれぞれ生成された指標を最適化するための手段である。例えば、高精度に計測された計測データに基づく指標は信頼性が高いため重み付けを高くする。すなわち、重み付けが適用されて変換された指標は、信頼性が考慮された指標となる。重み付けの適用の方法は任意である。例えば、重み付けにおいて加重平均を用いて指標を変換してもよい。また、所定の関数を適用して指標を変換してもよい。
After executing the process of step S15, the
ステップS16の処理を実行した後、施設管理装置1は、ステップS16の処理で変換した指標を、維持管理マスターデータ蓄積部16Bに記憶して蓄積する(ステップS17)。変換された指標を蓄積していくことにより、維持管理マスターデータ蓄積部16Bには、様々な計測装置の計測データに基づき生成された指標が、重み付けと共に蓄積されていく。例えば、所定の計測位置の道路の舗装について、計測時期や計測装置の異なる計測データに基づくひび割れ率等が、それぞれ重み付けされて蓄積されていくことになる。これにより、誤検知等による不具合が減少し、指標の信頼性を向上させることが可能となる。
After executing the process of step S16, the
ステップS17の処理を実行した後、又はステップS13の処理において、抽出した特徴量が過去に蓄積された特徴量と一致していないと判断した場合(ステップS13:NO)、施設管理装置1は、計測データの記録を終了するか否かを判断する(ステップS18)。計測データの記録を終了するか否かの判断は、例えば、操作者の操作があったか否かで判断することができる。計測データの記録を終了しないと判断した場合(ステップS18:NO)、施設管理装置1は、ステップS12の処理に戻り、ステップS12からステップS17の処理を繰り返して実行する。一方、計測データの記録を終了すると判断した場合(ステップS18:YES)、施設管理装置1は、図3に示すフローチャートの処理を終了する。
When the
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、施設管理装置は、データ取得部と、位置特定部と、指標生成部と、指標変換部とを持つことにより、複数の計測方法で計測された施設の劣化を正しく評価することができる。 According to at least one embodiment described above, the facility management apparatus includes a data acquisition unit, a position specifying unit, an index generation unit, and an index conversion unit, so that the facility is measured by a plurality of measurement methods. Can be evaluated correctly.
本実施形態において、データ取得部は、施設の状態を計測する計測装置で計測された計測データを取得する。
以上の説明では、施設として道路の舗装を例示したが、本実施形態における施設は道路の舗装に限定されるものではない。施設としては、例えば、橋梁、トンネル、建屋、ダム、上水又は下水施設、発電所等の施設であってもよい。また、施設は、車両、船舶等であっても、地盤、斜面の法面等であってもよい。
また、計測装置によって計測する計測データは、舗装におけるMCI等、それぞれの施設の劣化を直接的に評価するためのデータであっても、施設の劣化を間接的に評価するためのデータであってもよい。計測データとして、例えば、電圧値、電流値、電力値、温度、湿度、圧力、生産量、処理量等のデータを用いてもよい。
In this embodiment, a data acquisition part acquires the measurement data measured with the measuring device which measures the state of a facility.
In the above description, road pavement is exemplified as the facility, but the facility in the present embodiment is not limited to road pavement. The facility may be a facility such as a bridge, tunnel, building, dam, water or sewage facility, or power plant. The facility may be a vehicle, a ship, or the like, or may be a ground, a slope, or the like.
Moreover, the measurement data measured by the measuring device is data for indirectly evaluating the deterioration of the facility, even if it is data for directly evaluating the deterioration of each facility such as MCI in pavement. Also good. As measurement data, for example, data such as voltage value, current value, power value, temperature, humidity, pressure, production amount, and processing amount may be used.
また、本実施形態では、位置特定部は、取得された計測データに基づき、計測データが計測された施設の位置を特定する。
以上の説明では、特定する位置は、経緯度情報を例示したが、施設の位置の特定方法は経緯度に限定されない。例えば、基準地点からの距離や方向、住所、名称、部位等で位置を特定してもよい。
In the present embodiment, the position specifying unit specifies the position of the facility where the measurement data is measured based on the acquired measurement data.
In the above description, the location to be identified is exemplified by longitude and latitude information, but the method for identifying the location of the facility is not limited to longitude and latitude. For example, the position may be specified by the distance from the reference point, the direction, the address, the name, the part, or the like.
また、本実施形態では、指標生成部は、取得された計測データに基づき、施設の劣化を示す指標を生成する。
生成する指標は、舗装におけるMCI等、所定の標準や規格で定められた指標に限定されるものではない。生成する指標は、例えば施設を管理する者が独自に定めた指標であってもよい。また、施設の劣化を直接的又は間接的に示す指標であってもよい。
In the present embodiment, the index generation unit generates an index indicating the deterioration of the facility based on the acquired measurement data.
The generated index is not limited to an index defined by a predetermined standard or standard such as MCI in pavement. The generated index may be an index uniquely determined by a person who manages the facility, for example. Moreover, the parameter | index which shows deterioration of a facility directly or indirectly may be sufficient.
また、本実施形態では、指標変換部は、生成された指標に対して計測装置に対応した重み付けを適用する。
重み付けは、生成された個々の指標に対して個別に適用しても、複数の指標に対して適用してもよい。例えば、複数回の計測において生成された指標の合計値又は平均値に対して重み付けを適用するようにしてもよい。また、複数回の計測において生成された指標のばらつきを求め、求めたばらつきに応じて重み付けを適用するようにしてもよい。
In the present embodiment, the index conversion unit applies a weight corresponding to the measurement device to the generated index.
The weighting may be applied individually to each generated indicator or may be applied to a plurality of indicators. For example, weighting may be applied to the total value or average value of indexes generated in a plurality of measurements. Further, the variation of the index generated in a plurality of measurements may be obtained, and weighting may be applied according to the obtained variation.
上述した装置は、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、CPU(Central Processing Unit)が実行することで実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM等の可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、短時間の間、動的にプログラムを保持するものを含んでいてもよい。短時間の間、動的にプログラムを保持するものは、例えば、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線である。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)である。 The above-described apparatus may be realized by a computer. In that case, a program for realizing the function of each functional block is recorded on a computer-readable recording medium. The program recorded on the recording medium may be read by a computer system and executed by a CPU (Central Processing Unit). The “computer system” here includes an OS (Operating System) and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM (Read Only Memory), and a CD-ROM. The “computer-readable recording medium” includes a storage device such as a hard disk built in the computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” may include a medium that dynamically holds a program for a short time. What holds the program dynamically for a short time is, for example, a communication line when the program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, the “computer-readable recording medium” may include a medium that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or a client. The program may be for realizing a part of the functions described above. Further, the program may be a program that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system. The program may be realized using a programmable logic device. The programmable logic device is, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
また、上述した装置の各機能は、ソフトウェア機能で実現することができる。しかし上述した装置の機能の一部又は全部はハードウェア機能で実現されてもよい。また、上述した装置の各機能は、複数の機能をまとめて一つの機能部として実現してもよく、また、1つの機能を複数の機能に分割して実現してもよい。 In addition, each function of the above-described device can be realized by a software function. However, some or all of the functions of the above-described apparatus may be realized by hardware functions. In addition, each function of the above-described apparatus may be realized by combining a plurality of functions as one function unit, or may be realized by dividing one function into a plurality of functions.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…施設管理装置、2…計測装置、3…ユーザ端末、4…管理者端末、11…データ取得部、12位置特定部、13…指標生成部、14…指標変換部、15…解析部、16…記憶部、17…設定部、18…データ出力部
DESCRIPTION OF
Claims (18)
取得された計測データに基づき、前記計測データが計測された前記施設の位置を特定する位置特定部と、
取得された前記計測データに基づき、前記施設の劣化を示す指標を生成する指標生成部と、
生成された前記指標に対して前記計測装置に対応した重み付けを適用する指標変換部と
を備える、施設管理装置。 A data acquisition unit that acquires measurement data measured by a measurement device that measures the state of the facility;
Based on the acquired measurement data, a position specifying unit that specifies the position of the facility where the measurement data is measured;
Based on the acquired measurement data, an index generation unit that generates an index indicating deterioration of the facility;
A facility management apparatus comprising: an index conversion unit that applies a weight corresponding to the measurement apparatus to the generated index.
前記位置特定部は、取得された前記計測データの特徴と前記記憶部に記憶された前記計測データの特徴とを比較することにより、前記位置を特定する、請求項3又は4に記載の施設管理装置。 A storage unit for storing the acquired measurement data;
The facility management according to claim 3 or 4, wherein the position specifying unit specifies the position by comparing the acquired characteristic of the measurement data with the characteristic of the measurement data stored in the storage unit. apparatus.
前記指標変換部は、前記計測装置の種類に対応した重み付けを適用する、請求項1から5のいずれか一項に記載の施設管理装置。 The data acquisition unit acquires measurement data from a plurality of types of measurement devices,
The facility management device according to any one of claims 1 to 5, wherein the index conversion unit applies weighting corresponding to a type of the measurement device.
前記指標変換部は、設定された前記対応に基づき前記重み付けを適用する、請求項1から6のいずれか一項に記載の施設管理装置。 A setting unit that presets the correspondence between the measuring device and the weighting;
The facility management device according to any one of claims 1 to 6, wherein the index conversion unit applies the weighting based on the set correspondence.
前記指標変換部は、設定された前記計測性能に対応した重み付けを適用する、請求項7に記載の施設管理装置。 The setting unit sets a weight according to the measurement performance of the measurement device,
The facility management apparatus according to claim 7, wherein the index conversion unit applies a weight corresponding to the set measurement performance.
取得された計測データに基づき、前記計測データが計測された前記施設の位置を特定する位置特定ステップと、
取得された前記計測データに基づき、前記施設の劣化を示す指標を生成する指標生成ステップと、
生成された前記指標に対して前記計測装置に対応した重み付けを適用する指標変換ステップと
を含む、施設管理方法。 A data acquisition step for acquiring measurement data measured by a measuring device for measuring the state of the facility;
Based on the acquired measurement data, a position specifying step for specifying the position of the facility where the measurement data is measured;
An index generation step for generating an index indicating deterioration of the facility based on the acquired measurement data;
An index conversion step of applying a weight corresponding to the measurement device to the generated index.
前記位置特定ステップにおいて、取得された前記計測データの特徴と前記記憶ステップにおいて記憶された前記計測データの特徴とを比較することにより、前記位置を特定する、請求項12又は13に記載の施設管理方法。 A storage step of storing the acquired measurement data;
The facility management according to claim 12 or 13, wherein, in the position specifying step, the position is specified by comparing the acquired characteristic of the measurement data with the characteristic of the measurement data stored in the storing step. Method.
前記指標変換ステップにおいて、前記計測装置の種類に対応した重み付けを適用する、請求項10から14のいずれか一項に記載の施設管理方法。 In the data acquisition step, measurement data is acquired from a plurality of types of measurement devices,
The facility management method according to any one of claims 10 to 14, wherein, in the index conversion step, weighting corresponding to a type of the measuring device is applied.
前記指標変換ステップにおいて、設定された前記対応に基づき前記重み付けを適用する、請求項10から15のいずれか一項に記載の施設管理方法。 A setting step of presetting the correspondence between the measuring device and the weighting;
The facility management method according to claim 10, wherein, in the index conversion step, the weighting is applied based on the set correspondence.
前記指標変換ステップにおいて、設定された前記計測性能に対応した重み付けを適用する、請求項16に記載の施設管理方法。 In the setting step, a weight is set according to the measurement performance of the measurement device,
The facility management method according to claim 16, wherein weighting corresponding to the set measurement performance is applied in the index conversion step.
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