活用した道路分野
ODA
事業の
あり方に関するプロジェクト研究
（
CIM
技術）
JICA 社会基盤・平和構築部
運輸交通・情報通信グループ 第一チーム
㈱建設技術研究所
㈱建設技研インターナショナル
1一般的に、開発途上国では、先進諸国と比較し、技術人材数・能
力、予算が不足しているため、道路事業全般にわたり、調査・設計・
品質管理の不備に伴う初期欠陥・補修対策の欠陥の事例が報告さ
れている。また、維持管理段階では、対処療法的な管理が、道路施
設寿命の短命化・ライフサイクルコストの増加を招いている。さらに、
建設年度、調査、設計、諸元、品質管理情報など、維持管理に必要
な情報が不明な施設が多数存在することや、該当情報へのアクセ
ス性が低い環境下にあるといった課題が挙げられる。
開発途上国が抱える課題の解決に向け、調査・設計・品質管理、
並びに維持管理等、
一連の道路事業管理における効率的なシステ
ムの構築
が求められる中、その一手法として、
ICT技術の活用
が期
待される。
他方、我が国が掲げる「質の高いインフラ」の観点からは、道路イ
ンフラの
建設生産性システムの効率化を図る
ことも重要である。
１．背景その１
2生産性向上の一つの手段として、
Construction Information
Modeling/Management（以下、CIM）に関する研究・開発が、進められ
ている。
CIM技術は、CIMモデル（3次元測量/図面データ、属性情報）を活用す
ることにより、道路事業の川上の測量・計画から道路事業進捗段階に
合わせて
CIMモデルを連携・発展させ、情報の利活用、設計の最適化、
施工の高度化・効率化、維持管理の効率化、情報の一元化等の一連
の道路事業マネジメントシステムの効率化・高度化を図るものとして期
待されている。
計画モデル
調査モデル
設計モデル
施工モデル
管理モデル
CIMモデルを共有する場（モデル空間）関係者で共有
追加・更新 追加・更新 追加・更新 追加・更新 利用 利用 利用 利用 利用 連携・発展 出典元：国交省ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ 出典元：米国におけるCIM技術調査2013：土木学会 道路事業上流側 道路事業下流側 作成 3■
CIM
技術の特徴
①
CIM
モデルは、収用情報（幾何情報、属性情報）の自由度が高く、多くの情報が収用される。
② 活用範囲・期間が広く、関係者が多い。多種多様な効果が得られる。
■
CIM
実装の問題点
①
CIM
モデルの収用情報は、使用目的（効果）に沿って決定される。
したがって、使用目的をあいまいとしたまま運用した場合、モデル構築の無駄（幾何情報・
属性情報の入力）を生み、不効率を招く。
② 多くの効果が期待できるが、効果を得るために解消すべき課題も付随する。課題の中には、
解消に時間を要する課題もある。課題解消せず導入した場合、不整合が生じる。
→
①
CIM
技術活用による様々な効果を一つ一つ分解し、活用目的を明確にする。
② 効果特定に併せて、解消すべき課題を特定する。
→
分解した効果の優先順位を決定し、課題解消の都度、
CIM
機能を部分的に事業へ導入する
ことにより、実装の迅速化を図る。
あるいは、
CIM
技術以外の別の手法により該当する効果を得る。
２．課題・調査の目的・方法
・
目的
1：
日本及び先進国の事例に基づき、
CIM技術の
効果
・
課題
が道路事業業務
プロセス沿って体系化される。
・
目的
2：
日本及び先進国の
CIM技術の実装に係る現状の
制度基準
/取り組み
が明ら
かになる。
調査方法：日本及び先進国の文献調査と並行して、道路事業の業務プロセスに沿っ
て、
CIM技術の効果・課題を整理した。 併せて、制度・取り組みを整理した。
4３つの効果メカニズムと
10
種の使用目的
①機械化による業務の半自動化：
ICT
機械の性能を活かして、既往の業務の時間短縮、大量
データの取得を簡素化すること。
②フロントローディング：業務の初期工程（フロント）に負荷をかけ（ローディング），作業・検討を
前倒しで進めること。
③コンカレント・エンジニアリング：製造過程において、各部門間で情報共有を行い、複数の工
程を同時に行うことにより、施工期間の短縮やコストの削減を行うこと。
番 号 効果機構 （メカニ ズム） 効果/目的 （output) 成果（outcome） 状況 道路事業プロセス 定性的 な成果 定量的 な成果 日 本 先進 国 測 量 設 計 入 札 施 工 維 持 協 議 1 機械化 による 業務の 半自動化 3次元測量/計測による現場幾何条件取得の簡素化 業務の 効率化 歩掛の 27% 向上 ★ ★ ▲ ○ ○ 情報化施工（ICT土工）による施工能力向上 ★ ★ ▲ ○ ○ 品質・出来形管理の簡素化 ★ ★ ▲ ○ ○ 数量算出支援 △ ★ ▲ ○ ○ ○ 2 フロント ローディ ング 現場条件把握の正確性向上による工法選択の適正化 ･合意 形成の 迅速化 ･品質 確保 ･手戻り 防止 ･事業費 の 20% 削減 ･工期の 10%縮 減 △ ★ ▲ ▲ ○ ○ ○ 部材の干渉チェック（本設） △ ★ ▲ ○ ○ 部材の干渉チェック（仮設） △ ★ ▲ ▲ ○ ○ 時系列の不整合チェック △ ★ ▲ ○ ○ 3 コンカ レント エンジニ アリング 情報一元化に よるﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾏ ﾈｼﾞﾒﾝﾄ支援 事業者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 3次元可視化 による 関係者間理解 の向上 事業者間の業務調整 ★ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 △ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 5３．効果の体系
機械化による業務の半自動化の使用目的（効果）
・UAV等による現地の3次元幾何情報データ取得の短期化
・情報化施工による施工能力向上
・出来形管理支援による管理の簡素化
・数量算出支援による出来高等把握の簡素化
ドローン測量
3次元幾何情報
MGによる施工
出来形管理支援
成果
業務の効率化を生み、
２７％の歩掛向上（土工）
出典元：欧州におけるCIM技術調査２０１４：土木学会 凡例 ○：効果が発現する業務、▲：ﾌﾛﾝﾄﾛｰﾃﾞｨﾝｸﾞにより一時的に負荷がかかる業務、 ★官主導で実施される効果、△民主導で実施される効果、×実施されていない効果 番 号 効果機構 （メカニ ズム） 効果/目的 （output) 成果（outcome） 取組状況 道路事業プロセス 定性的 な成果 定量的 な成果 日 本 先進 国 測 量 設 計 入 札 施 工 維 持 協 議 1 機械化 による 業務の 半自動化 3次元測量/計測による現場幾何条件取得の簡素化 業務の 効率化 27%の 歩掛 向上 ★ ★ ▲ ○ ○ 情報化施工（ICT土工）による施工能力向上 ★ ★ ▲ ○ ○ 品質・出来形管理の簡素化 ★ ★ ▲ ○ ○ 数量算出支援 △ ★ ▲ ○ ○ ○ 6番 号 効果機構 （メカニ ズム） 効果/目的 （output) 成果（outcome） 状況 道路事業プロセス 定性的 な成果 定量的 な成果 日 本 先進 国 測 量 設 計 入 札 施 工 維 持 協 議 2 フロント ローディ ング 現場条件把握の正確性向上による工法選択の適正化 ･合意形成の 迅速化 ･品質確保 ･手戻り防止 △ ★ ▲ ▲ ○ ○ ○ 部材の干渉チェック（本設） △ ★ ▲ ○ ○ 部材の干渉チェック（仮設） △ ★ ▲ ▲ ○ ○ 時系列の不整合チェック △ ★ ▲ ○ ○ 出典元：2017 施工CIM事例集（日建連）
高密度配筋の干渉チェック
複雑な構造物の施工ステップ検討
（時系列の不整合チェック）
フロントローディングの使用目的（効果）
・本設・仮設の干渉チェックによる手戻防止 ※下流側で検討していた事項を前倒し
・時系列の不整合チェックによる無駄防止
で検討し、手戻りを防止
・工法選定の適正化による品質確保
7番 号 効果機構 （メカニ ズム） 効果/目的 （output) 成果（outcome） 取組状況 道路事業プロセス 定性的 な成果 定量的 な成果 日 本 先進 国 測 量 設 計 入 札 施 工 維 持 協 議 3 コンカ レント エンジニ アリング 情報一元化に よるPM支援 事業者間の業務調整 ･合意形成 の迅速化 ･品質確保 ･手戻防止 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 3次元可視化 による 関係者間理解 の向上 事業者間の業務調整 ★ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 △ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○
３．効果の体系
出典元：欧州におけるCIM技術調査２０１４：土木学会成果：合意形成の迅速化、品質向上、手戻り
防止→事業費20%削減工期10%縮減
※ﾌﾛﾝﾄﾛｰﾃﾞｨﾝｸﾞと併せて 出典元：米国におけるCIM技術調査2013：土木学会ｺﾝｶﾚﾝﾄｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞの使用目的（効果）
・情報一元化による事業マネジメント（工程・ｺｽﾄ等）支援
・
3次元可視化による関係者理解の向上
※事業全体で多くの関係者の協働体制を促進
凡例 ○：効果が発現する業務、▲：ﾌﾛﾝﾄﾛｰﾃﾞｨﾝｸﾞにより一時的に負荷がかかる業務、 ★官主導で実施される効果、△民主導で実施される効果、×実施されていない効果 8番 号 効果機構 （メカニ ズム） 効果/目的 （output) 成果（outcome） 状況 道路事業プロセス 定性的 な成果 定量的 な成果 日 本 先進 国 測 量 設 計 入 札 施 工 維 持 協 議 1 機械化 による 業務の 半自動化 3次元測量/計測による現場幾何条件取得の簡素化 業務の 効率化 27%の 歩掛 向上 ★ ★ ▲ ○ ○ 情報化施工（ICT土工）による施工能力向上 ★ ★ ▲ ○ ○ 品質・出来形管理の簡素化 ★ ★ ▲ ○ ○ 数量算出支援 △ ★ ▲ ○ ○ ○ 2 フロント ローディ ング 現場条件把握の正確性向上による工法選択の適正化 ･合意 形成の 迅速化 ･品質 確保 ･手戻り 防止 ･事業費 の 20% 削減 ･工期の 10%縮 減 △ ★ ▲ ▲ ○ ○ ○ 部材の干渉チェック（本設） △ ★ ▲ ○ ○ 部材の干渉チェック（仮設） △ ★ ▲ ▲ ○ ○ 時系列の不整合チェック △ ★ ▲ ○ ○ 3 コンカ レント エンジニ アリング 情報一元化に よるPM支援 事業者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 3次元可視化 による 関係者間理解 の向上 事業者間の業務調整 ★ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 △ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○
・
CIM技術は、効果（機能）ごとに分解可能。
・各効果は、発現する業務プロセスが違う。
・コンカレント・エンジニアリングは、意思決定の適時化と並行作業を狙っている。
「誰がどの段階でどのような情報に基づいて誰と調整し、どのような意思決定をするのか？」 英国 高速
鉄道のポスターより
9４．課題
関連する 効果の枝番 課題 15種 道路事業プロセス 測 量 設 計 入 札 施 工 維 持 管 理 協 議 1-3 出来形管理基準の改定 ■ 1-4 積算（数量算出）基準の改定 ■ ■ 2-1,2-2 CIM情報の瑕疵担保責任の取扱いに関する改定 ■ ■ ■ ■ 2-1,2-2 構造解析の3次元化の基準整備 ■ 1-1～3-2 設計（図面作成/CIM作成）ツール・ソフトウェアの開発及びコスト回収 □ □ □ □ 2-1～2-4 事業途中からのモデル構築方法の検討 □ □ 2-1～3-2 調達制度の見直し ■ 3-1 建設時データから維持管理事業データへの引継ぎ情報の規定 ■ ■ ■ 3-1 属性情報のコード化 ■ ■ ■ ■ ■ 1-1～3-2 大規模データの収用技術の開発/収用技術方法の検討 □ □ □ □ □ 1-1～3-2 データの蓄積・更新体制の確立 ■ ■ ■ ■ ■ 3-1 セキュリティ機能の整備 □ □ □ □ □ □ 3-1 セキュリティ体制 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 1-1～3-2 データ引継ぎのための交換標準フォーマットの整備 □ □ □ □ □ 1-1～3-2 人材育成 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 凡例 ■制度的課題、□技術的課題□技術的課題
・ソフト開発
・データ収用技術の開発
・セキュリティ機能の整備
・交換標準フォーマット
■制度的課題
・基準類の作成（出来形、積
算、設計等）
・調達手法の導入検討
・人材育成
・情報の瑕疵担保責任の取扱
課題の特徴
機械化による業務の半自動化に付随する課 題が影響する業務範囲は、狭い。 ・ｺﾝｶﾚﾝﾄｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸに付随する課題ﾞは、影響 する業務範囲が広い。 →各業務プロセスで不整合の有無を確認する 必要がある。 10①
CIM技術活用による様々な効果を一つ一つ分解し、活用目的を明確にした。
②効果特定に併せて、効果に付随する課題を特定した。
→効果及び課題を特定したため、今後、分解した効果の優先順位を決定等、計画立案の基礎資料としての
活用ができる。例として、課題解消の都度、
CIM機能を部分的に事業へ導入することにより、実装の迅速化
を図れる。または、
CIM技術以外の別の手法により効果を得る検討が可能。
定性的な成果 定量的な成果 日本 先進 国 測量 設計 入札・ 施工 維持 管理 協議 1-1 ★ ★ ▲ ○ ○ 1-2 ★ ★ ▲ ○ ○ 1-3 ★ ★ ▲ ○ ○ 1-4 △ ★ ▲ ○ ○ ○ 2-1 △ ★ ▲ ▲ ○ ○ ○ 2-2 △ ★ ▲ ○ ○ 2-3 △ ★ ▲ ▲ ○ ○ 2-4 △ ★ ▲ ○ ○ 事業者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業者間の業務調整 ★ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 事業の発注単位間の業務調整 × ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ １発注単位の施工部隊・ 資機材共有者間の業務調整 △ ★ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 測量 設計 入札 施工 維持管理 協議 1 1-3 ■ 2 1-4 ■ ■ 3 2-1,2-2 ■ ■ ■ ■ 4 2-1,2-2 ■ 5 1-1～3-2 □ □ □ □ 6 2-1～2-4 □ □ 7 2-1～3-2 ■ 9 3-1 ■ ■ ■ 10 3-1 ■ ■ ■ ■ ■ 11 1-1～3-2 □ □ □ □ □ 12 1-1～3-2 ■ ■ ■ ■ ■ 13 3-1 □ □ □ □ □ □ 14 3-1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 15 1-1～3-2 □ □ □ □ □ 16 1-1～3-2 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 効果 番号 （メカニズム） 枝番 （output) 2 フロント ローディング 現場条件把握の正確性向上による工法選択の適正化 ・合意形成 の迅速化 ・品質確保 ・手戻り防止 1 機械化による 業務の半自動化 3次元測量/計測による現場幾何条件取得の簡素化 業務の 効率化 27%の歩掛 向上 情報化施工（ICT土工）による施工能力向上 品質・出来形管理の簡素化 数量算出支援 ・事業費の 20%削減 ・工期の 10%縮減 部材の干渉チェック（本設） 部材の干渉チェック（仮設） 時系列の不整合チェック 3 コンカレント エンジニアリング 3-1 情報一元化によるPM支援 3-2 3次元可視化による 関係者間理解の向上 課題 番号 効果の枝番関連する 課題 出来形管理基準の改定 積算（数量算出）基準の改定 CIM情報の瑕疵担保責任の取扱いに関する改定 構造解析の3次元化の基準整備 データの蓄積・更新体制の確立 セキュリティ機能の整備 セキュリティ体制 データ引継ぎのための交換標準フォーマットの整備 人材育成 設計（図面作成/CIM作成）ツール・ソフトウェアの開発及びコスト回収 事業途中からのモデル構築方法の検討 調達制度の見直し 建設時データから維持管理事業データへの引継ぎ情報の規定 属性情報のコード化 道路事業プロセス 大規模データの収用技術の開発/収用技術方法の検討 11・日本の
CIM技術効果の着眼点：情報化施工、UAV測量といった「機械化による業務の半自動化」が多い。
・英国・米国の着眼点：フロントローディング、コンカレント・エンジ（特に
PMの向上）
また、先進国では、
CIM技術と合わせて、Early Contractor Involvement （ECI）やConstruction Management
（
CM）方式を調達方式として採用し、PMを一部、外部委託している。
・法令や契約条件で、関係者の活動を義務化する必要がある。このため、英国では、これ
までに、
BIM
プロトコル、セキュリティマニュアル、コード等が整備されてきた。
６．各国の制度
出典元：PAS 1192（British Standards Institute）
