業界ではいまさら聞けないワード「UAV」や「i-Construction」とは?産業用ドローンが活躍する新しい土木建設現場の環境とは

ホビーだけにとどまらず、産業用ドローンの開発がますます加速する中、本格的にドローンを導入した測量に挑戦したいと考える事業者さんは増えているのではないでしょうか。

しかし新しい技術について回るのはややこしい専門用語、、仕事にするために総合的に理解しようとすると勉強するのもなかなか大変ですね。

今回はそんな方のために、ドローンを使った空撮測量の基本をかみ砕いたお話をしようと思います。

 

ドローン=UAV??

空撮での測量についてまずよく耳にするのは「UAV」という言葉ではないでしょうか?

UAV/ Unmanned aerial vehicleとは「無人航空機」という意味なので、本来ドローンと軍事的に使われている無人航空機は同じ概念のものです。つまり「ドローン」は「UAV」に含まれると考えていいでしょう。

しかし今だ搭載能力や用途で完全な定義のすみ分けができないことや、測量には様々なタイプの無人航空機を使う可能性もあります。

したがって国交省の打ち出す測量規約には「UAV」という包括的な言葉が使われることが多いと考えられます。

 

ドローンによる測量が始まった経緯

従来型の方法で測量を行っている方々は、作業の大変さをご存知だと思います。

EDM/セオドライトやトータルステーションを用いた地道な作業や、GNSS/DGPSを用いて相対的な計算による測量でCADデータに落とし込んでいました。

割り出せない地点は手書きの設計図を利用することもあったはずです。得られた地形図が本当に正しいかどうかテストするコストも相当かかったと思います。

 

従来の空撮測量のデメリット

ドローンに対して従来型の有人航空機/中型UAVによる撮影や、GNSSを利用したレーザ測量は求める範囲によってはRTKモジュールの設置にも時間がかかります。

総合して非常にコストのかかるもので、融通の利かない面が多くありました。

  • 滑走路のある地点からしかアクセスできない
  • 高度を低く保てない
  • 災害現場には対応できない
  • 高解像度カメラが非常に高価
  • 霧や雲などの影響を受ける(レーザ測量)
  • 照葉常緑樹は地面までレーザが届きにくい(レーザ測量)
  • 狙った地点をピンポイントで計測できない(レーザ測量)
  • トータルだけ見てもコストが高い

 

これらのデメリットに対してDJIのPhantomが発表されたのを皮切りに、様々なシーンで柔軟に対応でき、費用対効果の良いドローンが2013年ごろから世界で注目され始めました。

国内でも法整備が進み、ドローンを導入される事業者さんも多くなってきています。

 

土木業界の必須用語「i-Construction」とは

国土交通省”肝入り”の企画で

「ICTの全面的な活用等の施策を建設現場に導入することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、魅力ある建設現場を目指す取組」

だとされています。

要するに「ICT土木の推進による業界の生産性アップ・職場環境の健全化」です。※ICTとはInformation and Communication Technology→情報通信技術

i-Constructionの目標

  • 社員の生産性アップと経営環境の改善
  • 作業員の賃金アップなど魅力ある現場へ
  • 現場での死亡事故ゼロに
  • 従来の悪い3K「きつい、危険、きたない」から「給与、休暇、希望」の明るい3Kへ

あくまで目的は技術導入ではないことがポイントです。

 

ICT導入で現場がどう変わるのか

ドローンによる測量や、建設現場のIoT化による無人重機の作業が増えれば、コスト削減や工期短縮に直結します。(※IoT→Internet of Thingsの略で様々なモノがインターネットのように繋がり、相互に制御できる環境や目指す社会のこと)

土工のワークフローを簡単に表すと

「測量→施工計画→施工→検査」

となるかと思いますが、i-Constructionの推進によりそれぞれの段階で業務の改善を図ることができます。

起工測量

トータルステーションによる地道な作業だけではなく、ドローンやレーザースキャナの3次元測量により広範囲の高密度な3次元データを素早く収集可能。

設計・施工計画

3次元測量データ(現況地形)と設計図面との差分から、施工量(切り土、盛り土量)を自動算出。

→従来ではこの段階で3次元データの作成に時間がかかった

施工

IoT重機による自動運転により、作業員が大幅に省人化でき、プログラムされた運転の効率化で日の施工量もアップする。

→従来では設計図に合わせて丁張りを設置して,それに合わせて検測と施工を繰り返して整形などしていたことが省かれる。

検査

ドローンによる3次元測量を活用した検査で、出来形の書類が不要となり、検査項目が大幅に削減される。

 

これらのメリットにより実際に得られた成果や現場の声として(国交省調べ)

”通常10日間もかかってしまう起工測量が、レーザースキャナー測量が2.5日、UAV測量は3時間ととても短くなった”

”丁張り作業が不要になったし、均一な施工も可能になった”

”法面の整形で補助作業員が必要なくなったので、接触事故を防止することができる”

”工期が25%以上削減できた”

”ICTに興味を持ってくれる若者の雇用にもつながりそうだ”

 

といったかなり具体的で、現場には嬉しい効果を得ることができているようです。

 

導入実績

このようなICT土工の実績状況は、国交省が発注したデータにおいて公表されています。

http://www.mlit.go.jp/common/001226088.pdf

その数は平成29年度発注方針はトータル1,418件で、そのうちICT土工対象工事は729件実施されたそうです。

実に5割以上が最新技術を利用した工事となっているのです!

 

各都道府県で行われているICT人材育成の強化を目的とした「施工者向け/発注者向けの講習・実習会」には全国で468か所、のべ36,000人が参加しています。

 

 

今後ますます拡大が予想されるICT土工。特にドローンを使った業務効率化はデータを見ても目覚ましい進化を遂げていると思いませんか?

UAVという言葉の定義もこのような業界の実態を考えると、中型無人航空機は今後減っていきドローンが台頭するようになれば「UAV=ドローン」、もしくは土木業界ではUAVという言葉は使わなくなっていくことも考えられますね。

次回の記事では実際にドローンを使って測量する場合の抑えたいポイントなどをまとめてみようと思います。

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