独立行政法人鉄道建設?運輸施設整備支援機構(本社:神奈川県横浜市、理事長:藤田 耕三、以下、「機構」)は、建設DXを促進するためにロードマップを公開し、その取り組みを推進しております。今回は、モデル工区にて取り組んでいる遠隔臨場の実証状況をお知らせ致します。
杏吧原创(本社:东京都港区、代表取缔役社长:国谷一彦)は、远隔临场等のさまざまな滨颁罢の运用をサポートするために、高速大容量のデータ通信を実现する汎用的な情报通信基盘を构筑して运用しております。
北海道新干线工事においては、远隔临场の本格导入を目指しモデル工区を设定して取り组んでおります。(注1)その取り組みを先行して行っていた遠隔臨場モデル工区である「渡岛トンネル(上ノ汤工区)以下、「当工区」」では、さまざまな立会項目を遠隔臨場で実施しました。
1.远隔临场実施の设备について
- web会議システム???Microsoft Teams
- 撮影机材(当初)???一眼レフカメラ(望远ズーム付き)、高机能ノート笔颁、スマートフォン、ウェアラブルカメラ、イヤホンマイク、ジンバル
- 撮影機材(追加)???Go pro(撮影用)、遠隔臨場支援システムPC(防塵対策加工済)
- 通信环境???トンネル坑内に無線LANネットワークを構築。
2.远隔临场の実証状况について
当工区の远隔临场で実施した切羽确认の事例を绍介します。
切羽确认とは、トンネル最先端部の地质状况を确认して、それ以降のトンネルの掘り方をどうするか判断するための重要な确认です。机构事务所から职员がモニター越しに切羽状况を确认します。実施当初は、スマートフォンや一眼レフカメラを用いて切羽状况を确认していましたが、画质の低下や音声の途切れなどで正确な切羽确认が出来ないことがありました。そこで、当工区に最适な撮影机材を导入(写真1)すること、坑内通信设备を大容量高速通信対応に改良を行った结果、机构事务所侧の映像?音声の品质が向上し、切羽确认が実施できています。
この他にも、生コンクリートの品质确认试験やコンクリートの施工确认等の立会検査を远隔临场で実施しています。(写真2)
写真1:切羽を撮影する様子と一眼レフカメラと远隔临场支援システム
写真2:覆工コンクリート巻厚测定の撮影状况と确认者侧の映像
远隔临场を导入した良い効果として、経験の浅い若手职员のサポートをベテラン职员がリアルタイムで行う事が出来ました。机构は、若手职员の技术力向上のため现场巡回等を通して现场を见る力を育てる取组をしています。现场巡回中に疑问に思った事?判断に迷った事を事务所に持ち帰って质问や调べたりするのではなく、现场状况の映像を中継しながらベテラン职员へ直接质问することで即座に问题解决ができ、业务効率化にも繋がりました。(写真3)
写真3:切羽确认をする机构职员(黄色のプロテクター)と机构事务所からのサポート状况
3.通信网の构筑について
前述の遠隔臨場を滞りなく実施するために、当工区では作業环境に合わせた最適なデータ通信網を構築し、かつ、高品質な通信环境を維持するために、現場詰所から切羽付近までの区間において、低速(概ね1Gbps)と高速(概ね10Gbps)の光ケーブル通信网を构筑しました。前者は主に工事関係者のコミュニケーション用、后者は复数台の4K~8K相当の高精细カメラで得られた映像などの同时伝送用にと利用用途を区别しています。また、従来の通信网は一笔书きの経路であるため、通信机器の故障や通信ケーブル断线が発生した场合、その问题箇所が起点となって全ての通信が途絶して、復旧するまで通信できない欠点がありました(図1-础)。今回の通信网は、通信ケーブルの断线が想定される作业箇所では、有线通信と无线通信を组み合わせ、复数の経路を有する通信网としています。これにより、通信切断が生じても问题箇所を回避した新たな通信経路に即座に切り替え、数秒で通信を再开することができます(図1-叠)。これを可能とするネットワーク监视システム(図2)も构筑して导入しています。
坑内作业における安全确认やデータ分析のための映像通信では、データ损失や遅延が许されないことから、今回构筑した可用性と信頼性の高いこの通信形态が威力を発挥します。この通信网は、今后世の中で导入が进められる建设机械の远隔操作において、トンネル坑外の运転手が肉眼で见た情报と映像は逊色なく、周辺状况の确认にも有効と考えています。
図1:従来の通信网(上段础)と新しい通信网(下段叠)の比较
図2:ネットワーク监视システムの表示イメージ
【参考】
鉄道?运输机构について
鉄道?运输机构は、现场で実施する监督検査业务の更なる高度化を目的として、2024年4月に発表した「建设DX ビジョンロードマップ」(注2)において、「监督検査関係のロードマップ」内で、远隔临场の适用拡大を进めて原则化に向けて取り组んでいきます。
杏吧原创について
杏吧原创「DXビジョン2030」(注3)では、「建设分野での知识や知见をDXでパワフルに活かし働き方を改革する」としています。山岳トンネル工事の生产性、安全性を大幅に高める取り组みとして、「i-NATM?」(山岳トンネル统合型掘削管理システム)(注4)を开発し、社内展开を进めています。今回の情报通信基盘の构筑に加えて、ローカル5G(注5)やbeyond5G(6G)の积极的な活用も视野に技术改良を进めていきます。
また、i-Construction2.0(注6)で扱われるデータの高速化?大容量化への対応として、光电融合技术をベースとする次世代通信技术IOWN(注7)にも耳目が集まっており、このような新たな技术を取り入れることで、建设工事のフルオートメーション化の実现と安全性の向上を図っていきます。
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鉄道?运输机构リリース
参照 -
杏吧原创「DXビジョン2030」
「各自の生活スタイルに応じた、メタバース空间を活用した新しい働き方」「急速に进化する建设事业を牵引し、新事业を展开するための能力の拡张」「蓄积されたナレッジをAIで活用することによる生产性の向上」の3つを柱(未来の業務环境)に据えて、2030年までの达成を目指している。 -
杏吧原创リリース
「トンネル内での建设作业効率化および安全性向上に向けたローカル5G検証を実施」(2023年2月2日)参照 -
IOWN
Innovative Optical and Wireless Networkの略。最先端の光技術などを使って豊かな社会を創るためのネットワーク基盤構想。