JP6955941B2 - 構造物点検支援システム - Google Patents
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Description
図1〜図15を用いて、本発明の実施の形態の構造物点検支援システムについて説明する。実施の形態の構造物点検支援システムは、構造物(公共構造物を含む)の劣化状況(平常、異常、変化等の状態を含む)の監視、監視データ収集、分析、及び可視化を行う機能を有し、更に、構造物の劣化状況に基づいて点検補修計画を作成し可視化する機能を有するシステムである。実施の形態の構造物点検支援システムは、管理者、作業者等による、構造物の劣化状況の監視、点検補修作業及び業務を支援するシステムである。
図1は、実施の形態の構造物点検支援システムの全体の構成を示す。実施の形態の構造物点検支援システムの全体としては、大別して、構造物1、劣化状況監視データ収集システム2、構造物劣化状況分析及び点検補修計画作成システム3(略称:可視化システムとする)、利用者端末4を有する。実施の形態の構造物点検支援システムは、主要部としては、可視化システム3によって構成される。これらの各要素は、通信網(無線通信網及びインターネットを含む)を介して相互に通信接続される。
劣化状況監視データ収集システム2の第1構成例として、設置センサデータ収集システムを用いる場合、例えば以下のような構成を有する。
劣化状況監視データ収集システムの第2構成例として、携帯端末カメラ画像収集システムを用いる場合、例えば以下のような構成を有する。
図2は、可視化システム3の機能ブロック構成を示す。可視化システム3は、サーバ等によるソフトウェアプログラム処理に基づいて、各機能ブロック(処理部)を実現する。可視化システム3は、監視データ収集連携部11、劣化分析部12、劣化状況可視化部13、点検補修計画作成可視化部14、利用者端末連携部15を有する。また、可視化システム3は、扱うデータ/情報を格納するDBとして、監視データDB(連携DB)21、劣化分析DB22、劣化状況可視化DB23、点検補修計画DB24、地域特性マスタDB25、構造物マスタDB26、点検補修優先度マスタDB27、点検補修工法DB28を有する。各DBは、DBサーバ、ストレージ、またはメモリ等で実現でき、1つのDBとして併合してもよい。
構造物マスタDB26は、構造物1の基本情報や構造情報や関連情報のマスタデータを管理するためのDBである。基本情報は、構造物1毎に、構造物IDや名称、構造物種類、設置場所(地図上の位置情報)、設置年月、等を有する。構造情報は、構造物ID毎に、構造、部材等の情報を含み、構造物外観写真画像または3次元モデルデータ(例えばCADによるデータ)、等を含んでもよい。
図3は、実施の形態の構造物点検支援システムの基本的な処理フローを示す。図3は、ステップS1〜S6を有する。以下、ステップの順に説明する。
図4は、可視化システム3及び利用者端末4の第1処理フローとして、劣化状況可視化機能を利用する場合のクライアントサーバ処理を示す。図4は、ステップS21〜S23を有する。
図5は、可視化システム3及び利用者端末4の第2処理フローとして、点検補修計画機能を利用する場合のクライアントサーバ処理を示す。図5は、ステップS31〜S33を有する。
劣化分析部12の劣化分析処理では、構造物1の劣化箇所、劣化種類、劣化度合い等が判定される。劣化分析処理の方式については特に限定しない。劣化箇所は、例えば2次元または3次元の座標で表される。劣化種類は、例えばひび割れ、さび、腐食、剥離等を有する。劣化度合いは、数値やレベルで表現される。また、劣化分析処理では、現在の劣化度合い等の劣化状況から、将来の劣化度合い等の劣化状況が予測される。劣化分析部12は、劣化状況分析データに基づいて、構造物1の現在及び過去の時点の劣化度合い等から、将来の時点の劣化度合い等を予測し、その将来の劣化度合い等の予測値のデータを生成する。少なくとも現在の劣化状況の情報があれば、将来の劣化状況をある程度の精度で予測可能である。劣化予測では、公知の手法を適用でき、対象の構造物1の分野における知見に基づいて予測が可能である。
劣化状況可視化機能は、重畳表示機能や時系列表示機能を含む。重畳表示機能では、対象である複数種類の複数の構造物1のうち、利用者が種類や個別で指定した対象の構造物1の劣化状況を、全体的に関係付けて重畳表示する機能である。時系列表示機能は、利用者が指定した対象の構造物1の劣化状況を、時系列(過去、現在、未来)で指定して切り替え表示する機能である。
点検補修計画作成可視化機能は、下記のように、点検補修計画表示機能、費用グラフ表示機能、点検補修実績表示機能等を有する。点検補修計画作成可視化機能は、対象の構造物1に関する点検補修作業の計画(全体的な計画)を、対象の構造物1毎及び対象の期間(年度)毎の情報を含む表形式で作成して表示する機能を有する。また、点検補修計画作成可視化機能は、点検補修計画と共に、年度別に点検及び補修に要する概算費用をグラフとして作成して表示する機能を有する。点検補修計画作成可視化機能は、その計画表と費用グラフとを、画面内で関連付けて表示する。また、点検補修計画作成可視化機能は、点検補修計画のうち、構造物別の計画情報を表示する機能、及び年度別の計画情報を表示する機能を有する。また、点検補修計画作成可視化機能は、点検補修計画と共に、点検補修作業の実施の実績情報を関連付けて比較表示する機能を有する。
図6は、可視化システム3によって提供する各機能及び画面の関連性を示す。まず、図示を省略するが、基本画面が存在する。利用者は、利用者端末4から、その基本画面に対するログインを行い、システム基本設定やユーザ設定等が可能である。利用者は、基本画面から各機能の利用が可能である。
図7は、劣化状況可視化機能によって提供する劣化状況可視化画面の構成例を示す。特に、複数の構造物1の劣化状況を可視化する画面G1を示す。利用者は、画面G1で、所望の対象の構造物1を指定でき、指定した構造物1について、劣化状況の確認や、点検補修計画の作成(画面G3への連携)が可能である。
画面G1の重畳表示領域701や条件選択欄702では、利用者が所望の構造物1を選択可能である。条件選択欄702は、他に、構造物種類毎の複数の構造物1の項目を表示して個別の構造物1を選択可能としてもよい。重畳表示領域701では、利用者の操作によって個別の構造物1の選択指定も可能である。また、重畳表示領域701では、地図上の所望の地理的範囲(その範囲に含まれる1つ以上の構造物1)の選択指定も可能である。画面G1で利用者が個別の構造物1を対象として選択し、画面G2に遷移することも可能である。
図8は、劣化状況可視化画面(画面G1)における、他の表示例を示す。本例では、時間選択バー703を用いて、重畳表示領域701において、指定の構造物1(例えば道路のみ)の指定の時点(過去、現在、未来)の劣化状況の状態を切り替えて表示する。図8の(A)は、過去の時点(例えば2015年)の劣化状況を示す。図8の(B)は、現在の時点(例えば2017年)の劣化状況を示す。図8の(C)は、未来の時点(例えば2019年)の劣化状況を示す。本例では、劣化度合いとして、劣化レベル1(小)、劣化レベル2(中)、劣化レベル3(大)がある。例えば、劣化レベル1(小)の部分が青色の実線、劣化レベル2(中)が黄色の破線、劣化レベル3(大)の部分が赤色の破線及び強調表示用の枠付きで表示される。各道路部分には、構造物IDまたは名称も表示される。
図9は、点検補修計画機能による点検補修計画画面(画面G3)の構成例及び表示例を示す。画面G3の下側には計画表(点検補修計画)801、上側には費用グラフ802が、関連付けられた状態(両者の年度軸が一致している)で表示される。本例では、計画作成対象の構造物1として、ある構造物種類(例えば道路)の複数(5個)の構造物#1〜#5が指定されている。また、計画作成対象の期間として、現在の2015年度から未来の2020年度までの範囲が指定されている。計画期間が6年、計画開始年度が2015年、計画終了年度が2020年である。また、条件として、費用グラフ802に示すように、年度毎の予算上限値(例えば2.2M¥=2200万円)が設定されており、利用者が操作で変更できる。
図10は、構造物単位の計画情報を表示する画面G4の例を示す。画面G3で構造物項目803を選択した場合に画面G4(吹き出し部分)が表示される。画面G4では、計画概要情報901、及び計画明細表902を含む。計画概要情報901及び計画明細表902は、実績登録済みの場合には実績情報も含む。計画概要情報901では、構造物IDまたは名称(例:構造物#1)、構造物種類(例:道路)、計画期間(例:2015〜2020年度)、点検費用(予定及び実績)、補修費用(予定及び実績)等の情報を含む。
図11は、年度単位の計画情報を表示する画面G5の例を示す。画面G3で年度項目804を選択した場合に画面G5(吹き出し部分)が表示される。画面G5では、計画概要情報1001、及び2015年度の計画明細表1002を含む。計画概要情報1001及び計画明細表1002は、実績登録済みの場合には実績情報も含む。計画概要情報1001では、年度、点検費用(予定及び実績)、補修費用(予定及び実績)等の情報を含む。
図12は、画面G3で利用者が点検補修計画を修正する場合の構成例を示す。図12の(A)は、可視化システム3が生成した計画表801について、修正前の状態の計画を示す。図12の(B)は、(A)の計画を修正した後の状態の計画を示す。
図13は、地域特性を考慮、反映した劣化度合い予測及び点検補修計画の例を示す。ある構造物種類(例えば道路)及び劣化種類(例えばひび割れ)に関して、構造物#1は、相対的に劣化進行しにくい標準の地域特性、構造物#2は、相対的に劣化進行しやすい特定の地域特性であるとする。劣化分析部12は、劣化分析によって、各構造物#1,#2の現在(例えば2015年)の劣化度合いを判定する。例えば、構造物#1及び構造物#2の劣化度合いが「劣化レベル1」であったとする。劣化分析部12は、地域特性を考慮して、現在の劣化度合いに基づいて、将来の時点の劣化度合いを予測する。例えば、構造物#1の劣化度合いの進行の予測として、2年後(2017年)に「劣化レベル2」に進行し、4年後(2019年)に「劣化レベル3」に進行するとされる。また、例えば、構造物#2の劣化度合いの進行の予測として、1年後(2016年)に「劣化レベル2」に進行し、2年後(2017年)に「劣化レベル3」に進行するとされる。
図14は、点検補修優先度を考慮、反映した劣化度合い予測及び点検補修計画の例を示す。ある構造物種類(例えば道路)及び劣化種類(例えばひび割れ)に関して、点検補修優先度として、構造物#1が優先度=1(高)、構造物#2が優先度=2(中)、構造物#3が優先度=3(低)に設定されているとする。劣化分析部12の劣化分析の結果、現在(2015年)の各構造物1の劣化度合いとして、構造物#1,#2,#3のいずれも「劣化レベル1」であるとする。また、劣化予測による将来の劣化度合いの予測値として、構造物#1,#2,#3のいずれも、2017年に「劣化レベル2」、2019年に「劣化レベル3」に進行する予測であるとする。
図15は、点検方法/補修工法及び予算を考慮した計画作成の例を示す。構造物#1,#2,#3は、それぞれの異なる劣化状況を有し、それぞれの劣化状況に対応した点検方法や補修工法が選択される。例えば、構造物#1については、2017年に「劣化レベル2」に進行し、点検方法として「方法A」の点検が選択され、2019年に「劣化レベル3」に進行し、補修工法として「工法A」の補修が選択されている。構造物#2については、2018年に「劣化レベル2」に進行し、点検方法として「方法B」の点検が選択され、2020年に「劣化レベル3」に進行し、補修工法として「工法B」の補修が選択されている。構造物#3については、2017年に「劣化レベル2」に進行し、点検方法として「方法C」の点検が選択され、2019年に「劣化レベル3」に進行し、補修工法として「工法C」の補修が選択されている。
上記のように、実施の形態の構造物点検支援システムによれば、構造物の点検補修作業に係わる更なる効率化を図り、点検補修業務に係わる人手、工数、費用等を低減できる。本システムによれば、点検補修作業及び点検補修計画作成に係わる省力化や効率化を実現できる。本システムによれば、各種の複数の構造物の劣化状況をわかりやすく画面で可視化して作業者にとって把握しやすくすることができる。本システムによれば、複数の構造物の劣化状況(例えば劣化度合い)に応じて、効率的な点検補修計画を作成することができる。その計画に沿って、管理者等は、効率的に点検補修業務を行うことができる。本システムによれば、対象構造物、予算、期間等の変動し得る条件に応じて、好適な時期や費用等による計画を作成することができ、その計画や関連情報(費用グラフ等)をわかりやすく可視化できる。管理者等は、画面で計画をわかりやすく把握でき、計画の修正等も容易にできる。
Claims (8)
- 計算機システム上に構成され、構造物の劣化状況の監視データに基づいて前記構造物の劣化状況を分析し、前記分析の結果に基づいて前記構造物の劣化状況を利用者に対して可視化し、前記構造物の点検及び補修に関する計画を作成して前記計画を前記利用者に対して可視化する構造物点検支援システムであって、
前記監視データ、前記構造物の構造物情報、及び前記構造物の地域特性に関する地域特性情報を用いて、前記構造物の劣化状況を分析し、劣化度合いを含む分析データをDBに格納する劣化分析部と、
前記分析データに基づいて、前記利用者が指定した構造物を含む全体に関する劣化状況を可視化するための劣化状況データを生成して前記DBに格納する劣化状況可視化部と、
前記劣化状況データ、前記点検の点検方法及び前記補修の補修工法の情報に基づいて、前記利用者が指定した前記構造物についての点検補修計画を生成し、前記点検補修計画の可視化のための計画データを前記DBに格納する計画作成可視化部と、
を備え、
前記構造物情報は、基本情報と構造情報とを含み、前記基本情報は、構造物ID、名称、構造物種類、設置場所、及び設置年月を含み、
前記地域特性情報は、構造物の劣化の発生や進行のしやすさに影響する、地域分類を含む情報であり、
前記構造物の指定は、前記構造物種類の指定、または前記構造物IDの指定、または地理的範囲の指定によって可能であり、
前記点検方法及び前記補修工法の情報は、予め設定され、前記構造物に応じて関連付けられた、選択可能な候補となる各種の点検方法及び補修工法の情報であり、点検方法IDや補修工法ID、及び費用を含む情報であり、
前記劣化状況の分析は、現在から将来の年月において前記地域特性を反映した前記構造物ごとの劣化度合いの予測であり、
前記点検補修計画の生成は、前記予測に基づいた計画の生成であって、前記構造物ごと、及び年月ごとに、劣化度合いに応じた点検または補修の要否と、その点検や補修に応じた費用とを判断するものであり、
前記劣化状況可視化部は、所定の画面の領域において、前記利用者が選択した前記構造物の劣化状況を、前記構造物種類に対応させたレイヤで重畳表示し、前記劣化度合いに応じた表現で前記劣化状況を表示し、前記利用者が選択した時点の前記劣化状況を表示する、
構造物点検支援システム。 - 請求項1記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記劣化分析部は、前記構造物の少なくとも現在の時点の劣化状況に基づいて、将来の時点の劣化状況を予測し、
前記劣化状況可視化部は、前記将来の時点の劣化状況に基づいて、前記利用者が選択した前記将来の時点の劣化状況を切り替えて表示する、
構造物点検支援システム。 - 請求項1記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記計画作成可視化部は、前記点検補修計画を、前記利用者が選択した対象の複数の構造物の行と、前記利用者が選択した計画期間の時間の列とを含み、前記構造物の行と前記時間の列との交差する項目に前記点検や補修の予定を格納した形式の計画表として作成し、前記計画表に対応させて、前記時間毎の前記点検や補修の費用をとった費用グラフを作成し、前記計画表と前記費用グラフとを関連付けて表示する、
構造物点検支援システム。 - 請求項3記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記計画作成可視化部は、前記点検補修計画の前記計画表から前記利用者が構造物項目を選択した場合には、選択された構造物単位の計画明細票を作成して表示し、前記利用者が時間項目を選択した場合には、選択された時間単位の計画明細票を作成して表示する、
構造物点検支援システム。 - 請求項3記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記計画作成可視化部は、前記計画表において、前記利用者が一部の前記点検及び補修の項目を選択して移動する操作をした場合には、移動に伴って前記点検補修計画の内容を修正する、
構造物点検支援システム。 - 請求項1記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記利用者の設定操作に基づいて、前記構造物における前記点検及び補修に関する優先度を設定可能であり、
前記計画作成可視化部は、前記構造物の前記優先度に基づいて、前記優先度が高い第1構造物の前記点検及び補修を、前記第1構造物よりも前記優先度が低い第2構造物の前記点検及び補修よりも優先するように、前記点検補修計画を生成する、
構造物点検支援システム。 - 請求項1記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記利用者の設定操作に基づいて、前記点検及び補修に関する予算上限値を設定可能であり、
前記計画作成可視化部は、前記予算上限値に基づいて、前記点検及び補修に関する費用が前記予算上限値を超えないように、前記点検補修計画を生成する、
構造物点検支援システム。 - 請求項1記載の構造物点検支援システムにおいて、
前記利用者の設定操作に基づいて、前記点検補修計画に沿った前記点検及び補修の実績情報を登録可能であり、
前記計画作成可視化部は、前記点検補修計画を表示する際に、前記実績情報が登録済みの場合には、前記点検及び補修に関する予定と実績とを比較表示する、
構造物点検支援システム。
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