ミライト・ワン、国内初の遠隔監視ドローンとBIM/CIMデータを活用し、土量管理の省人化を実現。生産性が最大20倍向上
株式会社ミライト・ワンと西武建設株式会社は、荒川第二調節池下大久保上流工区囲繞堤工事において、遠隔監視ドローンSkydio Dock for X2と3D点群データの自動作成により、土量管理における省人化・効率化を実現した
なお、遠隔監視ドローンの活用は、実証実験や点検での実績はあるが、BIM/CIMデータを活用する実現場での適用は国内初の取り組みとなる。
BIM/CIMは、計画、調査、設計段階から3次元モデルを導入することにより、その後の施工、維持管理の各段階においても3次元モデルを連携・発展させて事業全体にわたる関係者間の情報共有を容易にし、一連の建設生産・管理システムの効率化・高度化を図ることを目的としている。
工事現場における土量管理は、人手や時間がかかることが課題となっており、従来の手動測量では、測量・図面作成・土量計算で計10人工、従来のドローンを用いた測量では、現場でのドローン飛行や手作業でのデータ処理・3D化・土量計算で計2人工を要する。
今回の取り組みでは、測量は遠隔監視ドローンを活用し、撮影データの解析や3D点群データの作成には、自動化ソフトウェアを利用した結果、計0.5人工のみの稼働で済み、手動測量に対して1/20、従来のドローンを用いた測量方法に対して1/4の作業時間となり、生産性の向上に寄与したという。
同取り組みにおける各社の役割は、西武建設が荒川第二調節池下大久保上流工区囲繞堤工事の受注者、ミライト・ワンがドローンのためのWi-Fi環境構築を行った。
Wi-Fi環境構築には、長距離・広範囲のエリアをカバーすることができるアクセスポイントであるDX Wi-Fiを用いた。実現場でドローンが飛行するエリアは高度70mかつ、敷地面積500m×70mの広範囲で常時接続を維持する必要があり、高度な技術が求められる。
ミライト・ワンは、長距離・広範囲でのWi-Fi環境構築に多数の実績があり、これまで培ってきた通信技術の知見が大きく貢献した。
ミライト・ワンは、グループ会社である西武建設、国際航業と三位一体のシナジーを創出するため、測量分野でのドローン技術を開発する「ドローン測量競争力強化プロジェクト」を始動。今後も、ドローンを活用しi-construction2.0の促進に資する取り組みに貢献していくとしている。
取り組みの概要
遠隔監視ドローン（ドック）について
無人地帯での目視外飛行はレベル3に該当し、従来は操縦者がモニターを見ながら操作することに加え、第三者侵入の可能性のある箇所には補助者の配置が必要となる。
本現場は工事関係者や工事車両の通行との調整を図るため飛行時間を限定することや、看板やフェンス等による立入管理措置、飛行計画を通知することで補助者の配置に代わる目視外飛行条件を緩和し、現場の安全対策および順守手法を講じることで現場配置人員の無人化を実現した。
ドローンを遠隔地にて操作しながら、ドックから離陸～飛行～着陸を現場人員を必要とせずまた、ドローンバッテリーの充電も自動で行う。
3D点群作成自動化について
本現場では今まで、3D点群の作成は、ドローンから現場職員がSDカードを抜き取り、本社にデータを転送後、本社職員が手動にてSfm処理を実施し、専用ビューワソフトにアップロードすることで現場との共有を図っていた。
同システムでは、無人飛行後に着陸したドローンがドック内に収納された時点から、データをクラウド上に自動アップロードし、クラウド上で専用ソフトを用いて3D点群を自動作成後、専用ビューワソフトにデータを自動アップロードする。これらの仕組みにはアマゾン・ウェブ・サービス（AWS）を利用しており、優れたセキュリティが担保され、API連携やデータ連携が容易であるため、今後もサービスの拡充が期待できる。
このため、手作業は確認作業とデータ履歴を重ねる場合は統合するだけの作業となり、大幅な作業量の削減が図れた。特に当初の手作業では、解析時に時間を要していた標定点の位置合わせが、標定点を専用のARマーカーにすることで、位置合わせの自動処理が可能となり、作業量低減につながった。
機器構成
システム上、SkydioX2はWi-Fiと常時通信接続が必要となるため、ミライト・ワンにおいて実績がある長距離・広範囲のエリアをカバーすることができるアクセスポイントであるDX Wi-Fiを用いた。
本現場でドローンが飛行するエリアは高度70m敷地面積500m×70mの広範囲で常時接続を維持する必要があり、上空での常時通信環境の構築がSkydioX2においての課題であり、これまで培ってきた通信技術の知見が大きく貢献した。
生産性向上効果
測量からデータ作成・土量算出までに必要となる人工を比較した。従来の測量機械を使用した人力による計測では、本現場の測点数から測量に6.0人工、図面作成に3.0人工、土量計算に1.0人工の計10人工を要する。それに対し、従来のUAV測量では、現場にパイロットと補助者2名が約半日の1.0人工、データ処理・3D化・土量の計算が全て手作業となるため1.0人工（ソフトによる解析時間は除く）の計2.0人工が発生する。
同システムでは、現場に人が必要なく監視だけになるため、現場への移動も無く0.3人工で済み、解析も全て自動化されるため0人工となる（ソフトによる解析時間は除く）。最後は確認作業等が0.2人工実施するだけとなり計0.5人工と、手動測量に対して1/20、従来のUAV測量に対して1/4の作業時間となり、生産性が非常に向上した。
ミライト・ワン
