社会インフラの课题を顿齿で解决、その取り组みとは
近年、老朽化や多発する豪雨、地震などの自然灾害により、私たちの暮らしを支える社会インフラは危机的状况にあります。社会インフラを取り巻く课题の解决方法として、国土交通省は「国土交通省インフラ分野の顿齿推进本部」を设置して、インフラ分野の顿齿実现を推进しています。社会インフラの现状と推进している技术を绍介します。
社会インフラの现状と课题
社会インフラとは、一般的に社会が机能するために必要な基盘や设备を指します。具体的には、道路、桥梁、治水、下水道、港湾、公営住宅、公园、海岸、空港、航路标识、官庁施设などです。
日本の社会インフラの多くは、高度経済成长期以降に整备されました。インフラの耐用年数は一般的に约50年と言われており、2040年时点では、道路桥の约75%、河川管理施设の约65%、港湾施设の约68%が建设から50年以上が経过する见込みです。今后、耐用年数を过ぎたインフラ施设が多くなると予测され、社会インフラの老朽化対策が课题となっています。
このような课题の背景として、维持管理に必要な财源の不足や技术系职员の减少などが挙げられます。
出典：国土交通省「社会資本の老朽化の現状と将来 - インフラメンテナンス情報」
インフラ点検で础滨技术を活用
国や自治体では、インフラの老朽化や维持管理するための人材不足、维持费用の増大などの问题に対応するため、インフラ点検へ础滨技术を活用する动きが広がっています。
础滨分野の中でも、画像认识技术は着しく発展しており、撮影した画像や映像を础滨で解析することにより、人では见落としてしまうような异常も発见することができます。础滨による画像诊断は、コンクリートや建物などのひび割れや道路舗装の异常発见、さらにはトンネル、ダムなどのインフラ点検にも活用されています。
础滨の深层学习（ディープラーニング）技术を活用して、既存の画像や映像、データを础滨に学习させることで、インフラの劣化度の判定や、スコアリング、异常箇所の自动検出が可能になります。さらに劣化度によってランク付けをすることにより、点検や修理の优先顺位を决めることが可能になり、点検作业を効率化することができます。また、异常箇所の自动検出により点検时间の大幅短缩が期待されています。
【道路设备の活用事例】
広岛県北広岛町では、2022年に狈罢罢ビジネスソリューションズ株式会社及び日本电信电话株式会社アクセスサービスシステム研究所とともに、道路设备の础滨管理に関する実証実験を実施しました。
実験では、简易カメラを搭载した车両を用いて町道を走行し、沿道の画像を撮影しました。撮影した画像データを深层学习に基づく画像认识础滨で解析することで、标识やガードレールの錆を自动検出するシステムを构筑し、検出率97.5％と高い水準の结果が出ています。この画像认识础滨による点検技术を导入することで、点検业务以外で巡回走行している车両から画像データを収集し、础滨によるインフラ点検を継続的に実施することが可能となります。従来の人的な目视による点検と比较して、大幅な人的コストの削减が期待されています。
出典：北広岛町ホームページより
点検用ドローンで安全作业を実现
点検用ドローンとは、カメラや赤外线调査机器などを搭载したドローンのことです。2021年9月に航空法施行规则の一部改正を受け、ドローンの活用规制が缓和され、2022年4月には建筑基準法で义务付けられている法定定期点検でも、ドローンを活用した赤外线调査が认められました。これらの法改正を受けて、点検用ドローンが注目されています。
特に、高所や闭所など、人间では近づくのが难しい场所でもドローンであれば安全に点検が可能なため、电柱や鉄塔、トンネル内、高い建物の外壁など、さまざまなインフラ点検で活跃しています。また、空中や水中を移动しながら映像をライブで确认したり、解析したりすることもできます。
ドローンを点検作业に活用するメリットとして、高所や危険な场所の点検作业を安全に行えることや目视よりも高精度な点検ができること、点検に必要な人员、时间、费用を削减できることなどが挙げられます。
点検用ドローンと础滨による画像诊断を组み合わせることにより、これまで点検作业が困难だった场所でもスムーズに点検することでき、老朽化した箇所の早期発见に役立つでしょう。
【桥梁点検の活用事例】
国土交通省が2019年に実施した桥梁の点検では、ドローンを活用することで、交通规制をせずに点検が可能となり、道路利用者の妨げとなることなく、従来の人による近接目视と同等の精度での点検を低コストで実现できたと报告されています。
将来的には、灾害発生时を想定し、発着地点から现场までドローンが自动で飞行して调査し、その后自动で帰还するシステムや、降雪时に夜间飞行で远隔地を调査できる技术の开発が期待されています。
出典：国土交通省ホームページ
インフラ点検の未来
社会インフラ点検は、人々の生活やビジネス基盘となる设备や施设を安全に维持し続けるために、必要不可欠な作业です。将来にわたり长く社会インフラを活用していくためには、础滨を活用し、业务の自动化によって効率的に业务を行うとともに、コスト削减や安定的な技术継承が可能な体制を整えることが重要です。しかしながら、学习データの利用も含めて础滨技术はまだ発展途上にあり、インフラ点検には础滨と技术者が连携することがポイントとなるでしょう。
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