地中埋設物の位置提供技術

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(1)情報処理学会第 82 回全国大会. 5G-01. 地中埋設物の位置提供技術宮崎航†. 二ノ宮正†. 秋山修治†. 佐藤肇丈†. 柿本真吾‡. (株)日立情報通信エンジニアリング IoT エッジプラットフォーム本部† (株)日立製作所社会イノベーション事業推進本部‡ [email protected]. 位置情報等)を生成する。生成された埋設物情報は、データベースによって管理され、地中可視化マップに提供される。地中可視化マップ(図 3) は、二次元地図、及び三次元地図での地中可視化を行い、Web サービスとしてユーザへ提供する。. レーダ探査+解析により埋設物情報を取得、プラットフォーム上で統合管理し提供地下埋設物情報プラットフォーム. 日立グループ. お客様道路占用事業者設計事業者施工業者. データベースにより一元管理位置. 空洞. データ提供. 埋設管. 寸法属性他埋設物地質境界. 不動産会社. 位置補正、三次元化. 建機メーカ. ＡＩ解析・判別処理. …. 1.はじめに地中に埋設されるガス管、上下水道管等の埋設管の維持工事では、配管損傷事故等を防止するために地中の埋設状況を正確に把握する必要がある。埋設状況を確認する方法として、既存図面を用いた試掘が行われている。しかし、埋設管は各事業者が個別で管理しているため、既存図面の収集に多大な期間が必要になるという課題がある。加えて不正確な既存図面も存在するため、試掘時に配管損傷事故の発生リスクが存在する。上記課題を解決するため、株式会社日立製作所と応用地質株式会社が協創し、地中探査車による探査データを元に地中の埋設状況を地図上に可視化するサービス(以下、地中情報提供サービス)の提供を検討した。本稿では、工事業者等が現場で容易に対象となる埋設物の位置を把握可能とする技術について述べる。. 応用地質株式会社地中探査車. レーダ画像. 地中レーダ探査. 埋設管空洞・他埋設物. 残置管. 地質境界. 応用地質株式会社地中レーダ探査：車両にレーダ探査装置、GNSS※・カメラ(位置検出用)を搭載日立グループ. ＡＩ解析. ：レーダ画像から埋設管・構造物・地質境界などの位置情報を判別 ※ GNSS(Global Navigation Satellite System): 全球測位衛星システム. 2. 地中情報提供サービスの概要地中情報提供サービスとは、地中探査車による埋設物の探査、AI を用いたレーダ画像の解析、データベースによる解析結果の一元管理、一元管理された多種多様な埋設物を地図上に三次元可視化し、ユーザに埋設状況を提供するサービスである(図 1)。 2.1. システム構成本節では、地中情報提供サービスのシステム構成(図 2)について述べる。地中探査車は、探査時に地中レーダ探査、GPS による測位情報の取得、地上映像の撮影を実施する。レーダ画像解析サーバは、測位情報、および埋設物判別 AI によるレーダ画像の解析結果から埋設物情報(埋設物種別、形状、大きさ、 Technology to provide location of underground objects † Kou Miyazaki, Tadashi Ninomiya, Shuji Akiyama, Tadahiro Sato ‡ Shingo Kakimoto † Hitachi Information & Telecommunication Engineering, Ltd., † IoT Edge Platform Division ‡ Shingo Kakimoto ‡ Hitachi, Ltd., Social Innovation Business Division. 4-231. 図 1 地中情報提供サービス応用地質株式会社. 日立グループ地下埋設物情報プラットフォーム. 地中探査車. レーダ画像測位情報地上映像. レーダ画像解析サーバ埋設物判別AI. 埋設物情報. 地上映像処理サーバ路面画像生成部. 路面画像. 埋設物情報管理サーバ DB. 埋設物情報. 路面画像管理サーバ. 路面画像. 埋設物情報 Webサーバ地中可視化マップ. DB. 図 2 システム構成図. 二次元可視化. 地図出典：Esri Japan, Esri, HERE, Garmin,INCREMENT P, NGA, USGS, DigitalGlobe. 三次元可視化. 地図出典：Esri Japan, Esri, HERE, Garmin,INCREMENT P, NGA, USGS, DigitalGlobe. 図 3 地中可視化マップ. Copyright 2020 Information Processing Society of Japan. All Rights Reserved..

(2) 情報処理学会第 82 回全国大会. 3. 埋設物の正確な位置提供における課題地中可視化マップは、工事現場において、地中の埋設物位置を正確に提供する必要がある。本章では、地中可視化マップにおける位置提供の課題について述べる。. 5. まとめ同一の測位情報を元に作成した路面画像と埋設物を合成表示することで、測位情報の誤差に影響されない位置提供方式、及び地上構造物からの相対的な位置関係を提供する技術を確立した。. 3.1 測位情報の誤差による課題測位情報は、様々な要因によって誤差が発生するため、埋設物を正確な位置へ可視化できず、工事時の配管損傷事故のリスクとなる。 3.2 埋設物位置提供方式の課題埋設物の位置は、絶対位置(緯度/経度、深さ) にて提供する。しかし、工事業者は緯度/経度を使用することは無く、道路境界/マンホールなどの地上構造物からの距離で位置を特定する。埋設物の位置を提供する方式として、地上の基点からの相対距離を提供する方式が必要である。 4. 課題に対する解決策の検討本章では、3 章で挙げた課題を解決するために検討及び、実現した技術について述べる。 4.1. 相対的位置表示による測位情報の誤差解消地中探査と同時に撮影した路面画像を利用する。路面画像は、道路面を真上から見たような傾きのない画像(オルソ画像)であり、白線、マンホール、電柱等の地上構造物が撮像され、位置情報を持った画像である。この路面画像と埋設物を合成表示する(図 4)。路面画像と埋設物は、探査時の同一測位情報を使用して生成するため、測位誤差が発生しても、相対的な位置関係には影響が生じない。 4.2. 路面画像を用いた埋設物位置提供方式埋設物の相対位置を提供するため、路面画像上の地上構造物と埋設物の距離、および埋設物同士の距離を計測できる機能を提供する。・地中可視化マップ上でユーザが指定した任意の範囲(矩形)を直方体の 3D 空間として切り出し、直方体内には埋設物、天面には路面画像を表示(図 5)。・天面の路面画像には、距離測定の基点を設定可能とし、地上構造物と埋設物の距離を測定可能(図 6)。・3D 空間の直方体は、自由に視点を切り替えることが可能であり、各断面で埋設物同士の距離、埋設物の深さを測定可能(図 6) ・各断面は前後させることが可能であり、任意位置での計測が可能(図 6). 4-232. 図 4 路面画像と埋設物の合成表示イメージ. 3D空間の切り出し範囲. 鳥瞰視点. 天面に路面画像地図イメージ. 図 5 3D 空間の切り出し. 天面視点. 道路縦断面視点. 地上構造物埋設物同士の距離断面の前後移動. 地上構造物と埋設物の距離. 視点切替道路横断面視点. 視点切替. 深さ. 図 6 埋設物の位置計測. Copyright 2020 Information Processing Society of Japan. All Rights Reserved..

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