JP6284240B2 - 構造物情報提供システム - Google Patents

Description

本発明は、構造物情報提供システムに関し、特に、構造物の解析に用いられる情報を提供する構造物情報提供システムに関する。

道路やその周辺に配置されている橋梁等の道路構造物は、経年劣化や事故等により損傷が生じたり、将来的に生じるおそれがあったりすることから、補修補強工事を行うことが必要となる場合がある。
この場合、補修補強工事を担当する道路管理者は、補修補強方法を検討するに際し、事前に、その補修補強工事の対象の道路構造物のしゅん功図書を調べて、その道路構造物の材料や構造を把握し、これらの項目を基に解析ソフトウェアを利用して道路構造物の構造や耐久度の解析を行う。

これら構造物の解析ソフトウェアには、コンクリート構造物の非線形動的解析／静的解析、応答挙動を行うＷＣＯＭＤやＣＯＭ３がある。これらＷＣＯＭＤやＣＯＭ３は、地震による振動が構造物に与える影響についてシミュレートすることにより、構造物の安全性の評価やダメージレベルの検討ができ、より合理的で適切な構造物の設計を行うことが可能である。
また、上記構造物の耐久度を解析するソフトウェアには、セメント硬化体を形成するＣ−Ｓ−Ｈゲル粒子群からなる無機複合材料の微細構造モデルと物質の平衡・移動を時間軸・空間軸上で追跡するＤｕＣＯＭがある。ＤｕＣＯＭを用いることにより、硬化コンクリートの時系列上任意の点における一軸圧縮強度、水和率、中性化度、水和率、透水係数等の各種性状について推定することが可能である。

上記解析用ソフトウェアの他、同様の解析を行う従来技術として、特許文献１が開示するところの鉄筋コンクリート構造物の劣化予測方法が提案されている。
特許文献１の鉄筋コンクリート構造物の劣化予測方法は、設計図書（しゅん功図書）などから入手したコンクリートの配合などの材料物性データに基づき、所定の確率分布などに沿って鉄筋の腐食確率を予測し、コンクリート構造物の劣化を予測するというものである。

特開２００５−１７１５７

しかしながら、上記特許文献１の鉄筋コンクリート構造物の劣化予測方法では、上述のとおり、コンクリートの配合及びスランプや強度の実験結果といった劣化予測に必要なデータを入力するにあたり、わざわざしゅん功図書などに記載された内容を調べたり、実際の施工現場に赴いて調査したりという煩雑な作業が欠かせず、効率よく劣化予測を行うことが困難であるという問題がある。
さらに、上記しゅん功図書は、施工担当者が施工範囲単位で書籍やデータとして個別に保管しているため、該当するしゅん功図書を探すのに時間等を有する他、しゅん功図書の中から該当箇所のデータを見つけるのにも時間を要してしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされるものであり、道路構造物の補修補強等の道路管理事業を行う際に、道路構造物の解析に必要なデータを容易に取得し、道路管理業務を効果的に軽減する構造物情報提供システムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明は、構造物の構成部品、配合、材料強度、スランプ実験の結果又は施工条件を示す構造物データと構造物の位置を示す情報とを対応付けて格納する管理サーバと、ネットワークを介して管理サーバから受信した情報の出力が可能なユーザ端末とを有して構成され、管理サーバは、構造物及び地形を多数の点の集合である点群で表し、点群を構成する各点の空間座標を含む点群データを格納し、点群で表される構造物及び地形から任意の範囲を選択する情報とともに、構造物データを指定する情報をユーザ端末から受信すると、選択された範囲に含まれる点の空間座標の情報と指定された構造物データとを対応付けて格納し、点群を構成する点の位置を示す情報の指定情報をユーザ端末から受信すると、位置を示す情報に対応付けられた構造物データを抽出しユーザ端末へ送信することを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、地図上の位置の座標と点群の空間座標とが対応付けられている地図データを格納し、地図上の任意の範囲を選択する情報とともに、構造物データを指定する情報をユーザ端末から受信すると、選択された地図上の範囲に含まれる座標の情報と指定された構造物データとを対応付けて格納し、地図上の位置を示す情報の指定情報をユーザ端末から受信すると、位置に含まれる座標の情報に対応付けられた構造物データを抽出しユーザ端末へ送信することを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、抽出した構造物データが複数ある場合、複数の構造物データのリストの情報をユーザ端末へ送信し、構造物データのリストの情報から構造物データが選択された旨の情報をユーザ端末から受信すると、選択された構造物データをユーザ端末へ送信することを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、構造物データとして、構造物の製造過程の点群データを含むことを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、構造物データとして、構造物を示す情報と、構造物を構成する構成部品を示す情報とを互いに対応付けて格納することを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、構造物データとして、配合、強度試験結果、スランプ試験結果、及び施工条件のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、構造物の解析用ソフトウェアの解析に必要な項目の情報を構造物データから抽出し、解析用ソフトウェアに入力することを特徴とする。

また、本発明によれば、管理サーバは、構造物のＦＥＭ解析に用いるＦＥＭモデルの図形情報を、ＦＥＭモデルに該当する構造物の構成部品の位置情報に対応付けて格納し、位置情報をユーザ端末から受信すると、受信した位置情報に対応付けられたＦＥＭモデルを用いてＦＥＭ解析を実行することを特徴とする。

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明における構造物情報提供システムによれば、構造物の構造又は性質等を示す構造物データと構造物の位置を示す情報とを対応付けて格納する管理サーバと、ネットワークを介して管理サーバから受信した情報の出力が可能なユーザ端末とを有して構成され、管理サーバは、位置を示す情報の指定情報をユーザ端末から受信すると、位置を示す情報に対応付けられた構造物データをユーザ端末へ送信するので、構造物の構造や性質等を容易に把握することが可能となる。

本発明の実施の形態における構造物情報提供システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における測定車両の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における測定車両の外観を示す図である。 本発明の実施の形態における管理サーバの構成を示す図である。 本発明の実施の形態におけるユーザ端末の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによる全体動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における点群データの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における空間座標を平面に投影し平面座標を求めることを説明するための図である。 本発明の実施の形態における点群データによる立体画像の表示例を示す図である。 本発明の実施の形態における画像データの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における画像データの画像表示例を示す図である。 本実施の形態における重畳画像データの一例を示す図である。 本実施の形態におけるカラー点群データの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによる点群データと構造物データとを対応付けるときの動作の流れを示すシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態における点群地図情報において所定の領域を指定したときの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における点群データの座標情報が対応付けられた構造物データのデータ構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における点群データの立体画像において所定の領域を指定したときの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによるＦＥＭモデルの作成動作の流れを示すシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによるＦＥＭモデルの作成動作の流れを示すシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態における点群データの立体画像の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における点群データの立体画像上に線を描画したときの図である。 本発明の実施の形態における点群データの立体画像から立体図形を抽出してＦＥＭモデルを生成したときの図である。 本発明の実施の形態における道路構造物の構造物データの利用動作の流れを示すシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態における道路構造物の構造物データの利用動作の流れを示すシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態における道路構造物の構造物データの利用動作の流れを示すシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態における点群地図情報において、構造物データを取得するために道路構造物を指定したときの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における構造物データのデータ構成の一例を示す図である。

＜構成＞
（１）構造物情報提供システムの全体構成
本実施の形態における構造物情報提供システムは、道路構造物の形状、位置情報及び性質等を総合的に管理し、道路管理事業を行う道路管理事業者に提供するものである。
なお、本実施の形態において、道路構造物とは、道路及び道路周辺における構造物をいい、例えば、道路、ガードレール、中央分離帯、トンネル、橋脚等の構造体等をいう。

図１は、本発明の実施の形態における構造物情報提供システムの構成を示す図である。
図に示すように、構造物情報提供システムは、道路を走行しながら道路構造物及びその周囲の地形や形状をその位置情報とともに測定し、その測定結果を点群データとして取得する測定車両１０と、当該道路構造物等の形状を示す点群データを測定車両１０から取得して管理するとともに、当該道路構造物の構造や性質等に関する構造物データを管理する管理サーバ２０と、道路管理事業者により操作される端末であって当該管理サーバ２０からネットワークを介して上記点群データ及び構造物データを取得するユーザ端末３０とを有して構成される。
以下、上記構造物情報提供システムを構成する測定車両１０、管理サーバ２０及びユーザ端末３０の構成について、さらに詳細に説明する。

（２）測定車両１０の構成
測定車両１０は、道路を走行中又は停車中に、道路構造物及びその周囲の建造物や設置物について点群データを取得するとともに、撮影を行って画像データを取得する装置を搭載した車両である。
図２は、本発明の実施の形態における測定車両１０の構成を示す図であり、図３は、その測定車両１０の外観を示す図である。
図２，３に示すように、測定車両１０は、
測定車両１０における点群データ及び画像データの取得動作全体を制御する制御部１１と、
取得した点群データ及び画像データ等を格納する情報格納部１２と、
測定車両１０の走行中又は停車中に道路周囲にレーザを照射するとともに、その反射光を受光して点群データを取得するレーザスキャナ１３と、
測定車両１０の現在位置情報を取得するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１４と、
測定車両１０の車体の姿勢を示す情報を取得するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）１５と、
計時を行う計時部１６と、
道路及びその周囲の風景を撮影するカメラ１７と、
測定車両１０の走行距離を計測するオドメータ１８と、
ネットワーク又は情報記録媒体と接続して情報の入出力を行う情報入出力部１９と
を有して構成される。

本実施の形態において、測定車両１０は、いわゆるモービルマッピングシステムの原理を利用して走行中又は停車中に道路及びその周囲の点群データを取得するものである。
測定車両１０が道路を走行中又は停車中、レーザスキャナ１３は、道路周囲の対象物（道路構造物、道路周囲の建造物・設置物を含む）にレーザを発射し、その反射光を受光する。このとき、レーザスキャナ１３は、発射時・受光時の時刻を計時部１６から取得得るとともに、発射方向（角度）を検出して点群データを取得する。
また、情報格納部１２にはレーザスキャナ１３の測定車両１０の車体との相対的な位置・照射角度・受光角度の関係等の情報が格納されており、測定車両１０の現在位置に基づいて、レーザスキャナ１３の現在位置及び姿勢等が特定可能に構成されている。

カメラ１７は、上記レーザスキャナ１３による点群データの取得と同時に、道路周囲の風景等をカラーで撮影し、画像データを取得する。
また、情報格納部１２にはカメラ１７の撮影角度、画角、測定車両１０の車体との相対的な位置・角度の関係等の情報が格納されており、測定車両１０の現在位置に基づいて、カメラ１７の現在位置及び撮影角度（姿勢）等が特定可能に構成されている。

ＧＰＳ１４及びオドメータ１８は、測定車両１０の車体の現在位置を計測する。
ＩＭＵ１５は、ジャイロセンサと加速度センサとで構成され、測定車両１０の車体の姿勢を計測する。ジャイロセンサは測定車両１０の３軸方向ｘｙｚそれぞれの角速度を検出し、加速度センサは測定車両１０の３軸方向ｘｙｚそれぞれの加速度を検出する。
ＩＭＵ１５は、測定車両１０の３軸方向ｘｙｚそれぞれの角速度と加速度とを示すデータを慣性データとして生成する。慣性データには、計時部１６から取得した検出時刻（取得時刻）毎に角速度と加速度とが設定されている。

上記取得された点群データ及び画像データは、情報格納部１２に格納される。
格納後、情報入出力部１９により上記点群データ及び画像データは管理サーバ２０に出力される。

（３）管理サーバ２０の構成
図４は、本発明の実施の形態における管理サーバ２０の構成を示す図である。
管理サーバ２０は、道路管理事業者等により管理されるサーバ装置であって、上述した測定車両１０から点群データ及び画像データを取得するとともに、これら取得したデータに基づいて点群データに関連するデータ（後述）を生成してともに管理する。
また、管理サーバ２０は、上述のとおり、道路構造物の構造物データを格納している。
管理サーバ２０は、ユーザ端末３０からの要求に応じて、上記点群データや構造物データ等を提供するとともに、構造物データを用いて道路構造物の構造解析等を行い、その解析結果を提供する。

管理サーバ２０は、ＣＰＵ等から構成され管理サーバ２０全体の動作を制御する制御部２１と、入力した情報やネットワークを介して受信した情報等を格納する情報格納部２２と、ネットワークを介して情報の送受信を行う通信部２３とを有して構成される。

情報格納部２２には、点群データと、点群データに関連するデータと、画像データと、構造物データと、地図データと、道路構造物について解析を行う解析用ソフトウェアと、その解析用ソフトウェアのデータベース等が格納されている。

点群データとは、測定車両１０がレーザスキャナ１３により照射したレーザ光の反射光を受光した場合、その反射したと推定される位置に点状にモデル化した物体が存在したと認識したときの当該点の空間座標情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を含む情報をいう。
その点の集合を点群といい、道路構造物やこれを構成する構成部品等の物体は点群で表現される。すなわち、道路構造物や構成部品の空間位置は、複数の点群データにより定めることができる。

点群データは、画面上では微小な点の集合である点群で表示される。あらゆる視点及び拡大縮小率での表示が可能であり、例えば、道路を走行する自動車の搭乗者の視点からの立体画像で表示することもできるし、垂直上方からの見た平面地図状の画像を表示することもできる。

画像データは、測定車両１０がカメラ１７により撮影した画像のデータであり、動画及び静止画を含む。

点群データに関連するデータは、点群データを編集して生成されるデータであり、例えば、後述するカラー点群データ及び重畳画像データ等がある。

構造物データは、道路構造物の構造や性質等を示すデータであり、例えば、設計図の情報、強度試験等の試験結果、構成する部品の情報、施工担当者等を含む（詳しくは後述する）。
道路管理事業者は、構造物データを参照して、道路構造物の補修補強作業を行う。

地図データは、位置情報（緯度経度等の座標情報、住所情報）を含む地図のデータであり、道路や建造物（道路構造物を含む）の位置が示されている。

解析用ソフトウェアは、構造物データを入力することにより、該当する道路構造物について解析を行う解析用ソフトウェアであり、制御部２１により実行される。
解析用ソフトウェアとしては、例えば、道路構造物の強度解析、耐久度解析、コンクリート等の材料の性質についての経時変化の解析等が含まれる。
さらに、具体的な例としては、ＦＥＭ解析を利用した鉄筋コンクリートの振動解析用ソフトウェアであるＷＣＯＭＤ及びＣＯＭ３や、セメント硬化体を形成する無機複合材料の微細構造モデルと物質平衡・移動の解析用ソフトウェアであるＤｕＣＯＭ等があり、その他のソフトウェアでもよい。

解析用ソフトウェアのデータベースは、上記解析用ソフトウェアに入力が必要な項目を管理するデータベースである。
管理サーバ２０は、解析用ソフトウェアを起動させて道路構造物の解析を行う際に、このデータベースを参照して、構造物データのうちどの項目の情報が必要かどうかを判断し、必要な項目の構造物データを解析用ソフトウェアに入力して解析処理を実行させる。

（４）ユーザ端末３０の構成
図５は、本発明の実施の形態におけるユーザ端末３０の構成を示す図である。
ユーザ端末３０は、ＣＰＵ等から構成されユーザ端末３０全体の動作を制御する制御部３１と、入力した情報やネットワークを介して受信した情報等を格納する情報格納部３２と、ネットワークを介して情報の送受信を行う通信部３３と、ディスプレイ等から構成され情報を画面表示する表示部３４と、キーやマウス等から構成され情報の入力等を行う操作部３５とを有して構成される。

＜動作＞
〔１〕動作の概略
図６は、本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによる全体動作の流れを示すフローチャートである。
図に示すように、まず、測定車両１０は道路を走行しながら地形や構造物にレーザを照射させて測定を行い、点群データを取得する（ステップＳ１）。
次に、管理サーバ２０は、測定車両１０により取得した点群データを格納するとともに、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、上記管理サーバ２０から点群データを取得してこれに関連するデータ（後述する重畳画像データ等）を生成する（ステップＳ２）。
次に、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、道路構造物の構造、性質及び製造工程等の情報を示す構造物データを入力する（ステップＳ３）。
そして、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、上記点群データを平面地図状又は立体画像状に表示させ、当該表示させた点群データから道路構造物に該当する地点又は領域を指定して、当該指定した地点又は領域の点群データに対して上記入力した構造物データを対応付けて管理サーバ２０に格納させる（ステップＳ４）。

このように、管理サーバ２０は、道路構造物に該当する点群データを指定して、その指定した点群データに構造物データを対応付けて格納するので、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、平面地図状又は立体画像状に表示された点群データから、道路構造物の画像を指定すると、その道路構造物の構造物データを容易に取得することが可能となる。
以下、上記ステップＳ１〜４の各動作について詳細に説明する。

〔２〕点群データ等の取得（ステップＳ１）
（１）点群データの取得
以下、測定車両１０が道路を走行中又は停車中に点群データを取得するときの動作について説明する。

測定車両１０は、走行中又は停車中に、自車両に備えられているレーザスキャナ１３を用いて、道路周囲にレーザを照射する。このとき、レーザの光軸は仰俯角及び方位角を変えることにより垂直方向及び水平方向に走査され、走査範囲内にて微小角度ごとにレーザパルスが発射される。そして、レーザスキャナ１３は、その発射したレーザの反射光を受光する。
また、制御部１１は、このレーザの発射時刻及び対象物の反射光の受光時刻を計時部１６から取得し、このレーザの発射から反射光を受光するまでの時間に基づいてレーザスキャナ１３と対象物との間の距離を計測する。
さらに、レーザスキャナ１３は、受光した反射光の光強度を測定する。

また、測定車両１０の走行中又は停車中には、レーザスキャナ１３からレーザの発射方向の情報、ＧＰＳ１４又はオドメータ１８により測定車両１０の現在位置情報、ＩＭＵ１５により測定車両１０の車体の姿勢を示す情報が、それぞれ取得される。
これら各情報は、計時部１６により計時される時刻情報とそれぞれ対応付けられ、情報格納部１２に格納される。

レーザスキャナ１３の位置・姿勢は、測定車両１０の位置・姿勢と一定の関係にあるから、制御部１１は、測定車両１０の位置・姿勢及びレーザの発射方向の情報に基づいて、レーザスキャナ１３の位置・姿勢を求める。
制御部１１は、上記レーザスキャナ１３と対象物との間の距離、レーザスキャナ１３の位置・姿勢を示す情報といった各情報に基づいて、レーザパルスを反射した対象物を構成する各座標点の空間座標（三次元座標）を表す点群データを算出する。
例えば、上記各座標点の座標の「１」が「１０ｋｍ」を示すといったように、座標は実際の距離と変換可能な数値であるものとする。

図７は、本発明の実施の形態における点群データの一例を示す図である。
図に示すように、情報格納部１２には、点群データとして、測定した各座標点の空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、その受光した反射光の光強度とがそれぞれ対応付けられて格納されている。

（２）点群データの立体画像化
管理サーバ２０は、上記のように取得された点群データを利用して、以下のように点群データによる立体画像を生成することができる。
図８は、本発明の実施の形態における空間座標を平面に投影し平面座標を求めることを説明するための図である。
図に示すように、管理サーバ２０は、視点の座標を（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）としたときに、点群データの各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、投影座標点（ｘ，ｙ）に投影した座標を求める。
このようにして、管理サーバ２０は、点群データの各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に基づいて、ある視点から見た風景の立体画像を生成することができる。
図９は、本発明の実施の形態における点群データによる立体画像の表示例を示す図である。
図に示す例では、道路を走行する自動車の搭乗者に近い視点から見た風景の立体画像が点群により表現されており、道路管理事業者は、撮影画像と同様に、当該点群データによる風景画像を確認することにより、道路構造物等の状態を容易に把握することができる。

（３）点群データの平面地図化
また、上述のとおり、点群データの空間座標を平面に投影する際、地上垂直方向からの視点から見た任意の表示倍率の点群による画像を表示させることにより、当該点群の画像を通常の平面地図と同様に利用することもできる（以下、当該平面地図状に表される点群データを「点群地図情報」という）。

〔３〕点群データに関連するデータの生成（ステップＳ２）
（１）画像データの取得
測定車両１０は、道路上を走行中又は停車中に、上記点群データに加え、カメラ１７で道路周囲を撮影し、画像データ（カラー）を取得する。
制御部１１は、その画像データとともに、その撮影した時刻を計時部１７から取得し、これらを対応付けて情報格納部１２に格納する。
また、制御部１１は、カメラ１７の位置・姿勢は、測定車両１０の位置・姿勢と一定の関係にあることから、測定車両１０の位置・姿勢の情報に基づいて、上記画像撮影時のカメラ１７の位置・姿勢を求める。

図１０は、本発明の実施の形態における画像データの一例を示す図である。
図の例では、撮影された画像データ（撮影画像）を、撮影時のカメラ１７の位置・姿勢に対応付けられて情報格納部１２に格納されている。
図１１は、本発明の実施の形態における画像データの画像表示例を示す図である。
図に示すように、画像データは、通常のカメラ等で撮影された静止画又は動画を表す。

（２）重畳画像データの生成
上記のように、収納装置１０が点群データ及び画像データを取得した後、管理サーバ２０は、これら点群データ及び画像データをネットワークを介して、又は情報記録媒体を介して測定車両１０から取得する。
管理サーバ２０は、これら取得したデータに基づいて、画像データに点群データを重畳したデータである重畳画像データを生成する。

管理サーバ２０は、画像データに含まれる撮影画像及び撮影時のカメラ１７の位置・姿勢・画角に基づいて、撮影画像の視野内にある点群データの各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を抽出する。
以下、図８を用いて、重畳画像データの生成について説明すると、管理サーバ２０は、視点の座標を（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）としたときに、抽出した各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、撮影画像の座標系（投影座標点）（ｘ，ｙ）に投影した座標を求める。
このように、点群データにおける各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、撮影画像の座標系（ｘ，ｙ）に投影した座標を求めたことから、各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、撮影画像に投影された投影座標点（ｘ，ｙ）と対応付けられる。
管理サーバ２０は、これを利用して、撮影画像上の各投影座標点（ｘ，ｙ）に対して、これに対応する各座標点の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を重畳した画像データ（重畳画像データ）を作成することができる。

図１２は、本実施の形態における重畳画像データの一例を示す図である。
図の例では、画像データ（撮影画像）と、その画像データ（撮影画像）の各投影座標点（ｘ，ｙ）に色データ（ＲＧＢ）と各座標点の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とが対応付けられて管理サーバ２０に格納されている。
また、管理サーバ２０は、各重畳画像データを、撮影画像ごとに管理することが可能であり、各重畳画像データに点検対象物の名称（例えば「表・下部工」等）を入力し、対応付けて格納することにより、道路管理事業者は、調べたい点検対象物の形状や現況等を容易かつ迅速に検索することが可能となる。
また、空間座標を平面に投影する際、視点の座標を変更することにより、あらゆる角度から見た任意の表示倍率の重畳画像データの画像を生成することができる。例えば、運転者の視点からの画像を生成することもできるし、垂直方向上方の視点からの画像（鳥俯瞰図）を生成し通常の平面地図と同様に利用することもできる。

（３）カラー点群データの生成
また、管理サーバ２０は、上記のように、測定車両１０から取得した画像データ及び点群データに基づいて、色付けされた点群データであるカラー点群データを生成する。
管理サーバ２０は、画像データに含まれる撮影画像及び撮影時のカメラ１７の位置・姿勢・画角に基づいて、撮影画像の視野内にある点群データの各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を抽出する。
次に、管理サーバ２０は、図８に示すように、抽出した各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、撮影画像の座標系（投影座標点）（ｘ，ｙ）に投影した座標を求める。さらに、管理サーバ２０は、投影した座標に相当する、例えば撮影画像中の色（ＲＧＢ値）を投影前の座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の色とする。

当該撮影画像の視野内にある全ての座標点について色を決定すると、管理サーバ２０は、当該撮影画像を撮影した位置（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）と、各座標点の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と色（ＲＧＢ値）の組み合わせをカラー点群データとして格納する。
図１３は、本実施の形態におけるカラー点群データの一例を示す図である。
図の例では、各座標点ごとに、空間座標、受光した反射光の光強度、色データ（ＲＧＢ値）が互いに対応付けられて、カラー点群データとして管理サーバ２０に格納されている。

（４）地図データと点群データの紐付け
上述のとおり、管理サーバ２０は、各地点に対して地図座標点の座標（Ｘ，Ｙ）の情報が対応付けられている地図データを格納している。この地図座標点の各座標（Ｘ，Ｙ）は点群データの各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のＸＹ座標と同一又は変換可能に設定されている。以下、本実施の形態では両座標のＸＹ座標は一致しているものとして説明を進める。

管理サーバ２０は、各座標点の座標（Ｘ，Ｙ）に基づいて、上記点群データと地図データとを紐付けて格納する。
これにより、管理サーバ２０は、地図データ上で地図座標点（Ｘ，Ｙ）が指定されると、その地図座標点（Ｘ，Ｙ）に紐付けられている点群データの座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を抽出し、その抽出した座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及びその座標点から所定距離内の各座標点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を含む点群データを表示することができる。

また、上記のとおり、本実施の形態における構造物情報提供システムにおいては、点群データと画像データの紐付けもされることから、各座標点の座標（Ｘ，Ｙ）をキーにして、点群データ、画像データ及び地図データを紐付けすることができ、さらに、その座標（Ｘ，Ｙ）に位置する道路構造物の構造物データをユーザ端末３０により入力し、紐付けることができる。

このように、管理サーバ２０は、道路管理事業に係る各種データを各座標点の座標（Ｘ，Ｙ）をキーにして紐付けして管理するので、各種データの総合窓口として道路管理事業における点検業務の効率化を支援し、例えば、地理情報システム（ＧＩＳ：Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）のプラットフォームとしての機能を果たすことができる。

また、道路管理事業者は、ユーザ端末３０の操作部３５を用いて、道路構造物の名称や住所等を検索キーとして入力し、管理サーバ２０へ送信することにより、管理サーバ２０からその検索結果である道路構造物の構造物データを迅速に取得することができ、特に緊急時のリードタイムの短縮が可能となる。

〔４〕構造物データの入力（ステップＳ３）
（１）道路構造物の概略
上述のとおり、道路構造物とは、道路自体又は道路周辺の構造物（橋等の建築物及び道路標識等の設置物を含む）をいう。
道路構造物は、１以上の構成部品から構成される。
これら各構成部品は、例えば、ＦＥＭ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ）解析で用いられるＦＥＭモデルと一対一に対応するものである。
例えば、道路構造物が「所定区間の高速道路」である場合、当該道路構造物の構成部品は「路面」、「高架脚」、「床版」及び「ガードレール」等である。

（２）構造物データの概略
次に、構造物データに含まれる各項目について具体例をあげて説明する。
上述のとおり、構造物データとは、道路構造物の構造、性質及び製造環境等の各種データである。
例えば、構造物データは、下記の項目を含むものである。
（ａ）「構成部品」
（ｂ）「配合」
（ｃ）「材料強度」
（ｄ）「スランプ」
（ｅ）「施工条件」
以下、各項目について簡単に説明する。

（ａ）構造物データの項目「構成部品」
構造物データにおける項目「構成部品」とは、当該道路構造物を構成する構成部品をいう。上述の例であげたとおり、本項目では、例えば、道路構造物が「所定区間の高速道路」である場合、当該道路構造物の構成部品が「路面」、「高架脚」及び「ガードレール」である旨の情報を管理する。
また、本項目では、各構成部品の構造を、設計図や構成部品実物の画像データにより管理する。例えば、構成部品が鉄筋コンクリートにより構成されている場合には、構成部品中に存在する鉄筋の表面積や体積が本項目に含まれる。
上記構成部品実物の画像データとしては、各製造工程の時点における道路構造物について、測定車両１０が計測及び撮影することにより、点群データ及び画像データとして取得する。

（ｂ）構造物データの項目「配合」
構造物データにおける項目「配合」とは、各構成部品を構成する材料（コンクリート、鉄筋等）の性質（材質）や配合をいう。
例えば、構成部品を構成する材料の材質がコンクリートである場合、下記の項目が含まれるとしてよい。
・セメント鉱物の組成比率
・粉体比重
・水粉体比
・単位粉体量
・骨材単位体積
・粉体中のセメントが占める重量比
・粉体中のスラグが占める重量比
・粉体中のフライアッシュが占める重量比
・有機混和材量
・粉体のブレーン値

（ｃ）構造物データの項目「材料強度」
構造物データにおける項目「材料強度」とは、各構成部品又は当該構成部品を構成する材料の強度実験結果等の情報をいう。
例えば、「材料強度」は、下記の複数の項目に区分することができる。
・破壊基準（最大引張歪，最大圧縮歪，最大せん断歪），
・弾性要素（ポアソン比，単位重量，ヤング係数）
・コンクリート要素（圧縮強度，引張強度，単位重量）
・鋼材要素（ヤング係数，降伏強度，単位重量）
・ＲＣジョイント（コンクリートの圧縮強度，コンクリートの引張強度，鉄筋のヤング係数，鉄筋の降伏強度）

（ｄ）構造物データの項目「スランプ」
構造物データにおける項目「スランプ」とは、構成部品の材料がコンクリートである場合のスランプ実験結果の情報をいう。

（ｅ）構造物データの項目「施工条件」
構造物データにおける項目「施工条件」とは、道路構造物が建造又は設置する場所の位置情報、環境情報及び施工記録等をいう。
位置情報としては、住所又は緯度経度等がある。
環境情報としては、例えば、下記の項目が含まれる。
・道路構造物の各場所における間隙水圧の初期値
・道路構造物の各場所における塩化物イオン濃度の初期値
・道路構造物の各場所における温度の初期値
・道路構造物の各場所における二酸化炭素濃度の初期値
・道路構造物の各場所における酸密度の初期値
・施工時から現在までの気象条件
施工記録としては、道路構造物の製造工程の内容や履歴（工期日程）、その担当事業者や担当者等が含まれる。

（３）構造物データの入力
道路管理事業者は、ユーザ端末３０を操作して、上記のような道路構造物の構造物データを入力し、管理サーバ２０へ送信して、情報格納部２２に登録する。
その際、上記各項目の情報は各道路構造物固有の識別情報である構造物ＩＤに対応付けて登録される。
また、各道路構造物を構成する構成部品ごとに、各構成部品固有の識別情報である部品ＩＤを設定し、構造物データのうち各構成部品に関する情報（例えば、材料強度等）を該当する各部品ＩＤに対応付けて登録するようにしてもよい。すなわち、管理サーバ２０は、各構成部品ごとに構造物データを登録及び管理するよう構成してもよい。
このとき、道路構造物の構造物ＩＤと、当該道路構造物を構成する各構成部品の部品ＩＤとは管理サーバ２０において互いに対応付けて管理される。

また、管理サーバ２０は、情報格納部２２に登録された構造物データの一部（構造物ＩＤ，名称，位置等）を抽出してリスト化した構造物データのリストも情報格納部２２に格納しており、ユーザ端末３０からの取得要求に応じて提供することが可能となっている。

〔４〕道路構造物の指定
（１）道路構造物と位置情報との対応付け（点群地図情報）
図１４は、本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによる点群データと構造物データとを対応付けるときの動作の流れを示すシーケンスチャートである。
以下、本図に沿って、説明を進める。

まず、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、例えば「六本木駅周辺」等任意の領域を指定して、当該領域の点群地図情報の取得要求を管理サーバ２０へ送信する（ステップＳ１０１）。
管理サーバ２０は、その点群地図情報の取得要求を受信すると、当該指定領域の点群地図情報を情報格納部２２から抽出して、ユーザ端末３０へ送信する（ステップＳ１０２）。
ユーザ端末３０は、その指定領域の点群地図情報を受信すると、表示部３４上に表示する（ステップＳ１０３）。

次に、道路管理事業者は、ユーザ端末３０の操作部３５を用いて、表示された点群地図情報上に配置されている道路構造物の表示領域を指定する（ステップＳ１０４）。
当該領域の指定方法としては、例えば、その指定対象の道路構造物の表示領域の中央部分等に指定用のカーソルを重ね合わせて点で指定したり、道路構造物を線で囲む等する。
例えば、道路構造物が「橋」である場合、その点群地図情報上に表示されている「橋」の部分を線で囲んで指定する。

図１５は、本発明の実施の形態における点群地図情報において所定の領域を指定したときの一例を示す図である。
図に示すように、ユーザ端末３０は、所定の領域の点群地図情報を管理サーバ２０から受信すると、表示部３４上に表示する。そこで、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、画面上の点群地図情報において、これから構造物データの対応付けを行う道路構造物に該当する範囲を指定する。
図の例では、当該指定する領域として、道路の一部が四角で囲まれて指定されている。

ユーザ端末３０は、上記の指定した領域に位置する点群の点群データの座標情報を点群地図情報から抽出する（ステップＳ１０５）。
ここで、ユーザ端末３０は、点で領域を指定した場合には、その指定した点群地図情報上の点の点群データあるいは当該点及び当該点から所定範囲分周囲に位置する点群データの座標情報を抽出する。
また、ユーザ端末３０は、線で囲んで領域を指定した場合には、その囲まれた領域に含まれる点群の点群データの座標情報を抽出する。

次に、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、上記指定した道路構造物に対応付ける構造物データを選択する（ステップＳ１０６）。
ここで、ユーザ端末３０にその構造物データのリストが格納されている場合には、道路管理事業者は、操作部３５を操作して、そのリストを画面上に表示させ、当該表示したリストから、該当する道路構造物の構造物ＩＤや名称等を選択する。
一方、その構造物データのリストがユーザ端末３０に格納されていない場合には、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、そのリストの取得要求を管理サーバ２０へ送信する。管理サーバ２０は、そのリストの取得要求を受信すると、情報格納部２２からその構造物データのリストを抽出し、ユーザ端末３０へ送信する。そして、ユーザ端末３０は、そのリストを受信すると、同様に表示及び選択する。

道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、リストから道路構造物を選択すると、その選択した道路構造物の構造物ＩＤと、上記ステップＳ１０４で指定した点群地図情報上の領域に該当する点群データの座標情報を送信する（ステップＳ１０７）。
管理サーバ２０は、その構造物ＩＤと、指定した領域における点群データの座標情報を受信すると、当該受信した構造物ＩＤに該当する構造物データを情報格納部２２から抽出し、当該抽出した構造物データと、上記ユーザ端末３０から受信した点群データの座標情報とを対応付けて情報格納部２２に格納する（ステップＳ１０８）。
以上で、点群データと構造物データの対応付けの動作は終了する。

図１６は、本発明の実施の形態における点群データの座標情報が対応付けられた構造物データのデータ構成の一例を示す図である。
図に示す例では、各道路構造物の構造物データが、道路構造物の名称、位置、構成部品の部品ＩＤ、対応付けられた点群データの座標情報、工期、担当事業者等が構造物ＩＤに対応付けられて管理されている。
なお、図に示す構造物データの各項目は、あくまでも一例であり、道路構造物の補修補強に必要なものであれば、他の項目であってもよい。
また、構造物データの入力方法としては、キー入力や画像読取りのように直接入力してもよいし、ネットワーク介して他の端末やサーバ等から受信して入力してもよく、あるいは情報記録媒体を介して入力するようにしてもよい。

このように、管理サーバ２０は、上記点群データの座標情報と、構造物データとを対応付けて格納することにより、これ以降、点群地図情報上の座標をユーザ端末３０から受信すると、その座標情報に対応付けられた構造物データをユーザ端末３０へ提供することが可能となる。
すなわち、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、点群地図情報上の所定の地点又は領域に位置する道路構造物の構造物データを管理サーバ２０から容易に取得することが可能となる。

（２）道路構造物と位置情報との対応付け（立体画像）
以上説明した実施の形態では、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、点群地図情報上において道路構造物が表示されている領域を指定して、該当する構造物データと対応付けていたが、管理サーバ２０から点群データの立体画像を受信して表示させ、これらに表示されている道路構造物の領域を指定するようにしてもよい。
この場合、道路管理事業者は、立体画像の点群データ上に表示されている道路構造物又は構成部品に該当する領域を点で選択したり、線で囲んだりして指定するが、視点を変更させて立体画像を回転させながら指定するようにしてもよい。

ユーザ端末３０は、その指定した領域の点群データの座標情報と、構造物ＩＤとを管理サーバ２０へ送信し、管理サーバ２０は、その点群データの座標情報と構造物ＩＤとをユーザ端末３０から受信すると、その受信した構造物ＩＤの構造物データに同じく受信した点群データの座標情報を対応付けて情報格納部２２に格納する。
その他の操作及び処理は、点群地図情報の場合と同様であるので省略する。

図１７は、本発明の実施の形態における点群データの立体画像において所定の領域を指定したときの一例を示す図である。
図に示すように、ユーザ端末３０は、所定の領域の点群データの立体画像を管理サーバ２０から受信すると、表示部３４上に表示する。そこで、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、画面上の立体画像において、これから構造物データの対応付けを行う道路構造物に該当する範囲を指定する。
図の例では、当該指定する領域として、ガードレールの一部が四角で囲まれて指定されている。

このように、点群データの立体画像から道路構造物の表示された領域を指定して、構造物データと点群データの座標情報とを対応付けることにより、これ以降、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、点群地図情報上の所定の地点又は領域に位置する道路構造物の構造物データを管理サーバ２０から容易に取得することが可能となる。
また、視点の変更が可能な立体画像上で道路構造物に該当する領域を指定するので、構成部品単位など比較的小さな領域の指定も容易である。

（３）道路構造物と位置情報との対応付け（地図データ）
また、上記点群地図情報及び点群データの立体画像に加えて、点群データ以外の地図データ上で該当する道路構造物の領域を指定して、構造物データを対応付けることも可能である。
この場合、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、管理サーバ２０から地図データを受信して表示させ、これらに表示されている道路構造物の領域を指定し、当該領域に対応する位置情報（緯度経度情報等）を構造物ＩＤとともに管理サーバ２０へ送信する。
管理サーバ２０は、ユーザ端末３０から受信した構造物ＩＤに対応する構造物データに、ともに受信した位置情報を対応付けて情報格納部２２に格納する。
その他の操作及び処理は、点群地図情報又は点群データの立体画像の場合と同様であるので省略する。

このように、地図データ上の道路構造物の表示された領域を指定して、構造物データと地図データの位置情報とを対応付けることにより、これ以降、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、地図データ上の所定の地点又は領域に位置する道路構造物の構造物データを管理サーバ２０から容易に取得することが可能となる。

また、管理サーバ２０が地図データと点群データとを対応付けて情報格納部２２に格納し、管理している場合には、ユーザ端末３０から点群地図情報における点群データの座標情報を受信すると、その受信した点群データの座標情報に対応付けられた地図データの位置情報を抽出し、さらに、その抽出した位置情報に対応付けられている構造物データを抽出してユーザ端末３０へ提供することができる。
すなわち、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、点群地図情報からも道路構造物の構造物データを管理サーバ２０から取得することができる。

〔４〕構造物データの利用
（１）ＦＥＭモデルの作成
本実施の形態における構造物情報提供システムは、解析用ソフトウェアを用いて道路構造物の構造解析を行うことができるが、その構造解析に用いるＦＥＭモデルを作成することができる。
ここで、ＦＥＭとは、複雑な形状・性質を持つ物体を小部分に分割することで近似し、全体の挙動を予測しようとするという解析方法であり、上記ＦＥＭモデルは、その分割した小部分（の図形情報）をいう。
本実施の形態では、道路構造物の構成部品をＦＥＭモデルとし、道路構造物全体もしくは橋脚や床版といった部分的な部位の構造解析を行う。

図１８，１９は、本発明の実施の形態における構造物情報提供システムによるＦＥＭモデルの作成動作の流れを示すシーケンスチャートである。
以下、本図に沿って説明を進める。

まず、道路管理事業者は、ユーザ端末３０の操作部３５を操作して位置情報等を指定し、ＦＥＭモデルとする「道路構造物の構成部品」の画像が含まれる点群データの立体画像の取得を管理サーバ２０に対して要求する（ステップＳ２０１）。
管理サーバ２０は、上記点群データの立体画像の取得要求を受信すると、該当する点群データを抽出し、ユーザ端末３０へ送信する（ステップＳ２０２）。
ユーザ端末３０は、上記点群データを受信すると、表示部３４上にその立体画像を表示する（ステップＳ２０３）。

次に、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、表示部３４上に表示させた点群データの立体画像上におけるＦＥＭモデルの対象となる構成部品の画像上の点をプロットし、各点を結んで線をなぞる。この作業を一方の視点から描画した後に、さらに回転させて構成部品の全ての輪郭を描画して立体図形を形成する（ステップＳ２０４）。

次に、道路管理事業者は、ユーザ端末３０の操作部３５を操作して、上記構成部品に該当する立体図形について、任意の間隔のメッシュを設定して描画し、ＦＥＭモデルを作成する（ステップＳ２０５）。

そして、道路管理事業者は、ユーザ端末３０の操作部３５を操作して、上記作成したＦＥＭモデルの図形情報を点群データの立体画像から抽出する（ステップＳ２０６）。

図２０は、本発明の実施の形態における点群データの立体画像の一例を示す図である。
また、図２１は、本発明の実施の形態における点群データの立体画像上に線を描画したときの図である。
また、図２２は、点群データの立体画像から立体図形を抽出してＦＥＭモデルを生成したときの図である。
ここで、上記ステップＳ２０３〜Ｓ２０６の動作を、図２０〜２２を用いて具体的に説明すると、図２０には、例として、高速道路の点群データの立体画像が示されており（ステップＳ２０３）、図２１では、図２０に示す点群データの立体画像上に表示されている構成部品（道路、ガードレール、高架脚）の輪郭に線が描画されている（ステップＳ２０４）。また、所定間隔で一部にメッシュも描画されている（ステップＳ２０５）。
また、図２２では、図２１で輪郭及びメッシュを描画したことにより作成したＦＥＭモデルを抽出している（ステップＳ２０６）。

次に、ユーザ端末３０は、上記ＦＥＭモデルに含まれる点群データの座標情報を抽出し（ステップＳ２０７）、管理サーバ２０へ送信する（ステップＳ２０８）。
管理サーバ２０は、上記点群データの座標情報をユーザ端末３０から受信すると、当該受信した座標情報に対応付けられている構造物データのリストを情報格納部２２から抽出する（ステップＳ２０９）。
例えば、このとき、管理サーバ２０は、その受信した座標情報の座標を含む一定範囲に含まれる１以上の道路構造物の構造物データのリストを抽出してもよいし、その座標を含む１つの道路構造物のみの構造物データのリストを抽出するようにしてもよい。
そして、管理サーバ２０は、上記抽出した構造物データのリストをユーザ端末３０へ送信する（ステップＳ２１０）。

ユーザ端末３０は、その構造物データのリストを受信すると、表示部３４上に表示し、道路管理事業者は、操作部３５を操作して、リストに示されている道路構造物の構成部品から、ＦＥＭモデルの元となった構成部品を選択する（ステップＳ２１１）。
ユーザ端末３０は、当該選択した構成部品の部品ＩＤとともに、上記ステップＳ２０６において抽出したＦＥＭモデルの図形情報を管理サーバ２０へ送信する（ステップＳ２１２）。
管理サーバ２０は、部品ＩＤ及びＦＥＭモデルを受信すると、これらを互いに対応付けて情報格納部２２に格納する（ステップＳ２１３）。
以上で、ＦＥＭモデルの作成動作を終了する。

このように、ユーザ端末３０は、表示された点群データにより表される道路構造物の画像を任意の視点からの角度に回転させ、当該回転させた画像に沿って点・線等を描画することにより、ＦＥＭモデルを一から作成することなく、ＦＥＭモデルを容易に作成することができ、従来まで必要とされていたＦＥＭ解析に煩雑な作業内容を大幅に削減することが可能となる。

（２）構造物データの利用
以上説明のようにして、管理サーバ２０は、構造物データを点群データの座標情報等と対応付けて格納すると、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、補修補強等を行う予定の道路構造物の構造物データを取得し、利用することが可能となる。
図２３，２４，２５は、本発明の実施の形態における道路構造物の構造物データの利用動作の流れを示すシーケンスチャートである。
以下、本図に沿って説明を進める。

まず、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、例えば「六本木駅周辺」等任意の領域を指定して、当該領域の点群地図情報の取得要求を管理サーバ２０へ送信する（ステップＳ３０１）。
管理サーバ２０は、その点群地図情報の取得要求を受信すると、当該指定領域の点群地図情報を情報格納部２２から抽出して、ユーザ端末３０へ送信する（ステップＳ３０２）。
ユーザ端末３０は、その指定領域の点群地図情報を受信すると、表示部３４上に表示する（ステップＳ３０３）。

次に、道路管理事業者は、ユーザ端末３０の操作部３５を用いて、表示された点群地図情報上から、構造物データを取得したい道路構造物に該当する領域を指定する（ステップＳ３０４）。
当該領域の指定方法としては、例えば、その指定対象の道路構造物の表示領域の中央部分等に指定用のカーソルを重ね合わせて点で指定したり、道路構造物を線で囲む等する。
例えば、道路構造物が「道路」である場合、その点群地図情報上に表示されている「道路」の部分にカーソルを重ね合わせてクリックしたりして道路構造物の指定を行う。

図２６は、本発明の実施の形態における点群地図情報において、構造物データを取得するために道路構造物を指定したときの一例を示す図である。
図に示すように、ユーザ端末３０は、所定の領域の点群地図情報管理サーバ２０から受信すると、表示部３４上に表示する。そこで、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、画面上の点群地図情報において、構造物データ取得を行う道路構造物に該当する範囲を指定する。
図の例では、当該指定する領域として、道路の一部にカーソルが重ね合されて指定されている。

ユーザ端末３０は、上記の指定した領域に位置する点群の点群データの座標情報を点群地図情報から抽出する（ステップＳ３０５）。
ここで、ユーザ端末３０は、点で領域を指定した場合には、その指定した点群地図情報上の点の点群データあるいは当該点及び当該点から所定範囲分周囲に位置する点群データの座標情報を抽出する。
また、ユーザ端末３０は、線で囲んで領域を指定した場合には、その囲まれた領域に含まれる点群の点群データの座標情報を抽出する。

上記のように、点群地図情報上において構造物データを利用する道路構造物に該当する領域が指定されると、ユーザ端末３０は、その指定された領域の点群データの座標情報を送信する（ステップＳ３０６）。

管理サーバ２０は、その指定した領域における点群データの座標情報を受信すると、当該受信した点群データの座標情報に対応付けられている構造物データを情報格納部２２から抽出し（ステップＳ３０７）、当該抽出した構造物データをユーザ端末３０へ送信する（ステップＳ３０８）。
なお、抽出した構造物データが複数ある場合には、管理サーバ２０は、その構造物データのリストを一旦ユーザ端末３０３へ送信し、ユーザ端末３０は、そのリスト中から該当する構造物データを選択し、その構造物ＩＤを管理サーバ２０へ送信して、該当する道路構造物の構造物データを取得するようにしてもよい。

ユーザ端末３０は、上記構造物データを管理サーバ２０から受信すると、表示部３４に表示する（ステップＳ３０９）。

図２７は、本発明の実施の形態における構造物データのデータ構成の一例を示す図である。
図に示す例では、道路構造物の構造物データとして、構造物ＩＤ、道路構造物の名称、位置、構成部品の名称が示されたアイコン４０１、施工担当者、施工日程、環境情報、データ出力指示用のアイコン４０２（後述）、解析指示用のアイコン４０３（後述）が表示されている。
なお、図に示す構造物データの各項目は、あくまでも一例であり、道路構造物の補修補強に必要なものであれば、他の項目であってもよい。

道路管理事業者は、操作部３５を用いて、上記構成部品の名称が示されたアイコン４０１、例えば「道路本体」のアイコン４０１をクリック等して選択すると、その構成部品「道路本体」の構造、材料、強度実験結果、スランプ、施工担当者、工程途中の画像等が表示される。

また、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、上記データ出力指示用のアイコン４０２をクリック等すると、表示されている構造物ＩＤの構造物データを例えばＣＳＶや表計算ソフトウェア用等のデータ形式で他の端末や記録媒体等へ出力を行うことができる。

また、道路管理事業者は、操作部３５を用いて、上記解析指示用のアイコン４０３をクリック等すると（ステップＳ３１０／Ｙｅｓ）、該当する構造物ＩＤを管理サーバ２０へ送信して、当該構造物ＩＤの道路構造物の解析（構造解析、耐久度解析等）の実行を要求する（ステップＳ３１１）。

管理サーバ２０は、構造物ＩＤを受信すると、情報格納部２２に実装されている解析用ソフトウェアを起動する（ステップＳ３１２）。
次に、管理サーバ２０は、情報格納部２２に格納されている解析用ソフトウェアのデータベースを参照し、起動させた解析用ソフトウェアが解析する際に入力が必要な構造物データの各項目（配合情報、環境情報など）を検出する（ステップＳ３１３）。

次に、管理サーバ２０は、上記ユーザ端末３０から受信した構造物ＩＤの構造物データから上記検出した各項目を抽出して解析用ソフトウェアに自動入力する（ステップＳ３１４）。

ここで、管理サーバ２０は、解析用ソフトウェアがＦＥＭ解析を行うものである場合には（ステップＳ３１５／Ｙｅｓ）、受信した構造物ＩＤに基づいて、対応付けられている部品ＩＤを検出するとともに、当該検出した部品ＩＤに対応付けられているＦＥＭモデルを抽出する（ステップＳ３１６）。
次に、管理サーバ２０は、当該抽出したＦＥＭモデルを解析用ソフトウェアに自動入力する（ステップＳ３１７）。

そして、管理サーバ２０は、当該解析用ソフトウェアを実行させ、解析結果を出力する（ステップＳ３１８）。
管理サーバ２０は、その出力した解析結果をユーザ端末３０へ送信する（ステップＳ３１９）。

ユーザ端末３０は、その解析結果を受信すると、表示部３４上に表示する（ステップＳ３２０）。
道路管理事業者は、その表示された解析結果を確認し、その後、これを利用して道路構造物の補修補強工事を行う。

＜実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、管理サーバ２０は、測定車両１０により取得された点群データに基づいて、点群地図情報及び立体画像を生成し、これら生成した点群地図情報又は立体画像上の道路構造物を構成する点群データの座標情報に、当該道路構造物の構造や性質等を示す構造物データを対応付けて管理するので、道路管理事業者がユーザ端末３０を用いて点群地図情報又は立体画像上の領域を指定するだけで、管理サーバ２０から当該領域に含まれる道路構造物の構造物データを取得でき、当該道路構造物の構造や性質等を容易に把握することが可能となる。
従って、道路管理事業者は、道路構造物の補修補強の際、しゅん功図書をわざわざ取り寄せて道路構造物の構造等を調べたり、当時の施工担当者に問い合わせたりといった煩雑な作業をすることが不要となり、効率よく補修補強作業を進めることが可能となる。

また、本実施の形態によれば、道路管理事業者は、ユーザ端末３０を用いて、点群地図情報等から所定の領域を指定すると、管理サーバ２０は、その指定した領域に含まれる道路構造物について構造物データを抽出し、当該抽出した構造物データを解析用ソフトウェアに自動入力して解析処理を実行するので、道路管理事業者は、道路構造物の構造や性質等の解析結果を容易に把握することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、点群データの立体画像等状の道路構造物の構成部品の輪郭を線でなぞって描画するとともに、メッシュを設定することにより、構造物データの座標情報に対応付けられたＦＥＭモデルを作成するので、道路構造物のＦＥＭ解析を行う際に、これに必要なＦＥＭモデルを容易に取得することが可能となる。
また、管理サーバ２０は、解析用ソフトウェアを起動可能に格納するとともに、上記構造物データの座標情報に対応付けられたＦＥＭモデルを管理し、ユーザ端末３０から点群データの座標情報を受信したとき、当該座標情報に位置する道路構造物のＦＥＭモデルを自動的に抽出し解析用ソフトウェアに入力するので、道路管理事業者は、ＦＥＭ解析を行うときの作業を効果的に軽減することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、測定車両１０は、完成後だけではなく、施工途中の道路構造物の点群データ及び画像データも取得し、管理サーバ２０は、これらデータを構造物データとして点群データと対応付けて管理するので、道路構造物の実際の構造や施工過程をより明確に把握することができる。従って、道路構造物が当初の設計図や施工予定とは異なった構造や配合であった等の事実も容易に把握でき、道路構造物について正確な解析を行うことができる。
特に、施工工程で被覆等をして内部までは構造を把握できない道路構造物であっても、その構造を正確に把握することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、既設構造物の維持管理だけではなく、点群データを利用し、新設構造物の出来形管理にも活用することができる。
具体的には、以下のとおりである。
管理サーバ２０は、測定車両１０が取得した建設施工途中又は完成時の道路構造物又は構成部品の点群データを測定車両１０から受信し、その受信した点群データに基づいて、上述したＦＥＭモデルの作成方法と同様に、道路構造物及び構成部品の輪郭をなぞって抽出することにより、建設施工途中又は完成時の道路構造物又は構成部品のＣＡＤデータを生成する。
そして、ユーザ端末３０は、その建設施工途中又は完成時の道路構造物又は構成部品のＣＡＤデータを管理サーバ２０から受信し表示し、当該表示した道路構造物又は構成部品のＣＡＤデータと、当該道路構造物の設計図に示された道路構造物又は構成部品の構造とを照合することにより、鉄筋の間隔チェックや型枠寸法等の出来形管理を行える他、景観の検討、施工シミュレーション等に活用が可能である。
また、本実施の形態における構造物情報提供システムが、上記のように、完成時だけでなく、建設施工途中の道路構造物又は構成部品の点群データを取得するので、建設施工時のデータ等、調査・設計から、施工・維持管理に至る建設ライフサイクルの各段階で、３次元モデルデータを追加、充実化し、維持管理や解析時の基本データとして蓄積し、活用していくことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、管理サーバ２０は、構造物データとして道路構造物の制作工程の情報や施工担当者等も管理するので、道路構造物が誰によってどのように制作されたかを容易に把握することができ、いわゆる道路構造物のトレーサビリティを高度に実現することが可能となる。
また、上述のように、施工当時の担当者や部品を製作した工場等を容易に把握できるので、道路構造物に損傷が生じたときでも、その担当者と連絡をとって迅速に補修等の作業を行うことができる。
また、道路構造物に損傷が生じた場合、当該道路構造物の施工担当（事業）者が担当した他の道路構造物や、当該損傷が生じた道路構造物の制作に用いられた部材と同じ部材が用いられている他の道路構造物等についても同様の損傷が生じる（生じている）ことが推測される。
本実施の形態における構造物情報提供システムは、上記のように、施工当時の担当者や部品を製作した工場等を容易に把握できるので、その損傷が生じる（生じている）他の道路構造物を容易に検出することができ、迅速に補修補強等の対応をとることが可能となる。

また、生産現場の情報を収集し、ネットワークとデータベースを構築することで、道路構造物の設計、製作、建設、維持管理等の活動の合理化を図るシステムの１つとして、ＣＩＭ（Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）が提唱されている。
ＣＩＭとは、現場で発生する、制作に関する情報（例えば、設計図や構造計算、施工時の施工計画や施工時の実施状況）や技術に関する情報、それらの管理情報を３Ｄモデルのコンピューターシステムで統括することで、設計や管理の効率化を目的としたシステムである。
本実施の形態における構造物情報提供システムは、上記ＣＩＭを利用して、現場や維持管理の情報を収集し、ネットワークとデータベースを構築することで、設計、建設、維持管理等全般の活動の合理化を図ることを可能とするシステムである。

上記の測定車両１０のモービルマッピングシステム、管理サーバ２０及びユーザ端末３０は、主にＣＰＵとメモリにロードされたプログラムによって実現される。ただし、それ以外の任意のハードウェアおよびソフトウェアの組合せによってこの装置またはサーバを構成することも可能であり、その設計自由度の高さは当業者には容易に理解されるところである。
また、上記の測定車両１０のモービルマッピングシステム、管理サーバ２０又はユーザ端末３０をソフトウェアモジュール群として構成する場合、このプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録され、上記の記録媒体からロードされるようにしてもよいし、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からロードされるようにしてもよい。

なお、上記の実施の形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施の形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
例えば、本実施の形態では、道路構造物のデータの取得や解析を目的としていたが、道路とは独立した物であっても、道路構造物と同様に、データの取得や解析を行うことができる。
また、本実施の形態では、構造物情報提供システムを道路管理事業に利用していたが、この「道路」は狭義の「道路」にとどまらず、様々な「交通網」の意味を含む。すなわち、本実施の形態における構造物情報提供システムは、他の事業分野にも適用可能である。例えば、鉄道等の他の交通管理事業にも利用可能であり、この場合、列車等の移動手段が測定車両１０と同様の機能を備え、各種データの取得を行う。

１０ 測定車両
１１，２１，３１ 制御部
１２，２２，３２ 情報格納部
１３ レーザスキャナ
１４ ＧＰＳ
１５ ＩＭＵ
１６ 計時部
１７ カメラ
１８ オドメータ
１９ 情報入出力部
２０ 管理サーバ
２３，３３ 通信部
３０ ユーザ端末
３４ 表示部
３５ 操作部
４０１ 構成部品の名称が示されたアイコン
４０２ 施工担当者、施工日程、環境情報、データ出力指示用のアイコン
４０３ 解析指示用のアイコン

Claims (8)

1. 構造物の構成部品、配合、材料強度、スランプ実験の結果又は施工条件を示す構造物データと前記構造物の位置を示す情報とを対応付けて格納する管理サーバと、
   ネットワークを介して前記管理サーバから受信した情報の出力が可能なユーザ端末とを有して構成され、
   前記管理サーバは、構造物及び地形を多数の点の集合である点群で表し、該点群を構成する各点の空間座標を含む点群データを格納し、
   前記点群で表される構造物及び地形から任意の範囲を選択する情報とともに、前記構造物データを指定する情報を前記ユーザ端末から受信すると、該選択された範囲に含まれる点の空間座標の情報と前記指定された構造物データとを対応付けて格納し、
   前記点群を構成する点の位置を示す情報の指定情報を前記ユーザ端末から受信すると、該位置を示す情報に対応付けられた前記構造物データを抽出し前記ユーザ端末へ送信することを特徴とする構造物情報提供システム。
2. 前記管理サーバは、地図上の位置の座標と前記点群の空間座標とが対応付けられている地図データを格納し、
   前記地図上の任意の範囲を選択する情報とともに、前記構造物データを指定する情報を前記ユーザ端末から受信すると、該選択された地図上の範囲に含まれる座標の情報と前記指定された構造物データとを対応付けて格納し、
   前記地図上の位置を示す情報の指定情報を前記ユーザ端末から受信すると、該位置に含まれる座標の情報に対応付けられた前記構造物データを抽出し前記ユーザ端末へ送信することを特徴とする請求項１記載の構造物情報提供システム。
3. 前記管理サーバは、前記抽出した構造物データが複数ある場合、該複数の構造物データのリストの情報を前記ユーザ端末へ送信し、前記構造物データのリストの情報から前記構造物データが選択された旨の情報を前記ユーザ端末から受信すると、該選択された構造物データを前記ユーザ端末へ送信することを特徴とする請求項１又は２記載の構造物情報提供システム。
4. 前記管理サーバは、前記構造物データとして、前記構造物の製造過程の点群データを含むことを特徴とする請求項２又は３記載の構造物情報提供システム。
5. 前記管理サーバは、前記構造物データとして、前記構造物を示す情報と、該構造物を構成する構成部品を示す情報とを互いに対応付けて格納することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の構造物情報提供システム。
6. 前記管理サーバは、前記構造物データとして、配合、強度試験結果、スランプ試験結果、及び施工条件のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の構造物情報提供システム。
7. 前記管理サーバは、前記構造物の解析用ソフトウェアの解析に必要な項目の情報を前記構造物データから抽出し、該解析用ソフトウェアに入力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の構造物情報提供システム。
8. 前記管理サーバは、前記構造物のＦＥＭ解析に用いるＦＥＭモデルの図形情報を、該ＦＥＭモデルに該当する構造物の構成部品の位置情報に対応付けて格納し、該位置情報を前記ユーザ端末から受信すると、該受信した位置情報に対応付けられたＦＥＭモデルを用いてＦＥＭ解析を実行することを特徴とする請求項７記載の構造物情報提供システム。

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