試行の背景とドローン導入の理由
東京と新大阪を結ぶ東海道新幹線は、日本の重要な鉄道インフラであり、その沿線に広がる膨大な土木構造物の適切な維持管理は、安全な運行を支える上で不可欠です。JR東海関西支社では、橋梁やトンネルといった構造物を2年ごとに点検し、健全性を確認しています。
近年、同支社では業務改革の一環としてデジタル技術の積極的な活用を進めています。特に、高架駅の天井裏空間のような、人が立ち入りにくい高所や狭所での点検作業は、転倒や墜落といった労働災害のリスクが高い環境でした。また、レーザースキャナーでも細部の損傷を見落とす可能性があり、安全かつ効率的な点検方法が求められていました。
そこでJR東海は、天井裏空間でカメラを飛行させデータ取得が可能な「IBIS2」ドローンを採用しました。一般的に狭隘空間の点検には多様なロボットが検討されますが、ドローンは障害物を乗り越える上下移動が可能であることが評価されました。さらに、JR東海は外部委託ではなく、操縦訓練を受けた社員自身がドローンを飛行させて点検する方針です。これは、点検コストの抑制、突発的な事象への迅速な対応、鉄道構造物に関する専門知識の活用、そして最終的な健全度判定への責任といった複数の理由に基づいています。
「IBIS2」の選定にあたっては、社員でも安定して飛行させられる操作性も重視されました。また、CalTa株式会社の動画から3Dデータを自動生成し現場管理ができるプラットフォーム「TRANCITY」と組み合わせることで、映像から点群データを取得し、画像から変状の寸法を確認できるなど、精度の高い点検結果を可視化できる点も総合的に評価され、今回のソリューション試行に至っています。
試行による具体的な成果
2024年度から高架橋の点検に「IBIS2」を試行した結果、以下の成果が得られています。
労働災害リスクの低減とコスト削減
転倒や墜落の危険がある高所作業、無理な姿勢を強いられる狭所作業が削減され、現場の労働災害リスク低減に大きく貢献しました。また、これまで足場を設置する必要があった高所の点検においても「IBIS2」を利用することで、足場設営にかかる費用を抑える効果も確認されています。
「TRANCITY」を活用した迅速な情報共有
「IBIS2」で取得した動画から「TRANCITY」で生成された3Dデータにより、点検箇所の位置共有が容易になりました。さらに、平面図では把握しにくい配管やケーブル、空調設備などの位置関係を三次元空間で理解できるようになったことも大きな効果です。現場に行かなくてもオフィスで状況を確認できるため、電気や建築といった他部署との情報共有がスムーズになり、迅速な判断が可能になっています。
構造物の経時変化をミリメートル精度で比較
JR東海関西支社では以前から、GPSによる位置制御が可能な屋外の橋梁点検でドローンを活用し、「TRANCITY」でデータを解析してきました。今回も同様に、3Dデータを時系列で重ね合わせることで、構造物のミリメートル単位の微細な経時変化を監視できるようになっています。
今後の展望
この微細な変化を捉える技術を活かし、将来的には列車が走行している状態での高架橋のたわみ量を測定するアイデアも検討されています。そのためには、昼間の営業運転中でもドローンを飛行できるよう、進入させない空域を設定し、そこに絶対に入れない「見えない壁」を作るような制御が必要となるでしょう。
さらに、ドローンによる視覚データ取得だけでなく、構造物の打音検査や、雨漏り発生時の原因特定、吸水材運搬による応急処置など、多岐にわたる活用アイデアが現場から上がっているとのことです。
株式会社Liberawareについて
株式会社Liberawareは、「誰もが安全な社会を作る」をミッションに掲げ、世界でも珍しい「狭くて、暗くて、危険な」屋内空間の点検・計測に特化した世界最小級のドローン開発と、ドローンで収集した画像データを解析し顧客に提供するインフラ点検・維持管理ソリューションを展開しています。同社のビジョンである「見えないリスクを可視化する」ことを通じて、安全で平和な社会の実現を目指しています。
株式会社Liberawareの詳細は以下のリンクからご覧いただけます。
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