富士通など、橋梁内部の損傷度合いを推定できるセンサーデータ分析技術を開発
- 2017年08月28日 13:10:00
- テクノロジー
- JCN Newswire
本技術について、産業活動において利用される技術に関して共同研究を行う相互扶助組織であるモニタリングシステム技術研究組合(注2)(以下、RAIMS)が行った橋梁の疲労劣化の実証実験(注3)より得られたデータを用いて、立証を行いました。
これにより、遠隔から橋梁内部の損傷度合いを推定できるようになり、維持管理業務の高度化を可能にします。
本技術の詳細は2017年9月11日(月曜日)から13日(水曜日)に国立大学法人九州大学で開催される土木学会 全国大会で発表する予定です。
開発の背景
日本では高度経済成長期に建設された多くの橋梁の老朽化が進んでいることから、それらを維持管理するための業務が急増し、メンテナンスコストの増大、技術者不足などが社会問題となりつつあります。
そこで、橋梁など社会インフラの維持管理業務にICTを適用することにより、これらの問題を解決することが期待されています。
課題
橋梁の点検業務は、主に構造物の損傷を目視で行っています。しかし、目視による情報のみでは、構造物表面に現れた変状しか捉えることができないため、内部の損傷度合いに関する情報を把握できないという課題があります。
近年、点検業務のICT化に向けて、橋梁床版(注4)の表面にセンサーを取り付け、振動データを活用することで、損傷程度の評価を行う試みがなされつつありますが、これまでの手法では、床版内部の損傷度合いの正確な把握が課題となっていました。
開発した技術
今回、富士通研究所独自のAI技術である時系列データに対するDeep Learning技術(注5)を拡張し、IoT機器などに搭載したセンサーより取得される変動の激しい複雑な時系列の振動データから抽出した幾何学的特徴を学習することで、構造物や機器などの状態の正常値との差を表す異常度や状態の急変を表す変化度を数値化し、異常の発生や特徴的な変化を検知する技術を開発しました。これにより、さまざまな社会インフラや機器に対して故障や劣化状態の推定・検証を行うことが可能になります。
今回、本技術をRAIMSによる実証実験のデータに適用し、検証しました。
実証実験の結果
今回開発した技術をRAIMSによる加速試験(輪荷重走行試験)で取得された振動データに適用しました。その結果、本技術で振動データから抽出した幾何学的特徴が、健全時は一つの固まりにまとまっているのに対して橋梁に内部損傷が発生した際には形状が変化する結果が得られました。さらに、幾何学的特徴の数値化を行い、そこから算出された異常度および変化度の結果と、床版内部測定用に埋め込んだ歪みセンサーの測定結果との一致を確認し、本技術の有効性が立証できました。
効果
本技術により、橋梁表面に取り付けた一か所の加速度センサーのデータ解析結果から広範囲の橋梁内部の損傷度合いを推定(注6)できることを確認しました。また、本技術は内部歪みの発生を検知することから、損傷の初期段階の推定が可能となり、損傷の早期対策に貢献できます。今後実証実験を重ねることにより、橋梁内部の損傷度合いを、橋梁表面に取り付けたセンサーで遠隔から高精度に推定できるようになり、橋梁維持管理業務の高度化を可能にします。
今後
実際の橋梁の振動データを使った実証を重ね、2018年頃の社会実装を目指します。
本リリースの詳細は下記URLをご参照ください。
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2017/08/28.html
注釈
注1 株式会社富士通研究所:本社 神奈川県川崎市、代表取締役社長 佐々木 繁。
注2 モニタリングシステム技術研究組合:所在地 東京都千代田区、理事長 依田 照彦。モニタリング技術の早期実用化を目的とした14の企業、法人が参画する組織であり、富士通も組合員として研究開発を行っている。
注3 橋梁の疲労劣化の実証実験:本実証実験は、RAIMSが実施した研究であり、内閣府の「SIPインフラ維持管理・更新・マネジメント技術」の一環として国土交通省が実施する「社会インフラへのモニタリング技術の活用推進に関する技術研究開発」委託事業研究の成果。
<RAIMSによる実証実験の概要>
目的: 橋梁の疲労劣化をモニタリングするための技術検討
実施期間: 2015年7月から8月
実験概要: 荷重装置(輪荷重走行試験機)と実物大床版を使い、模擬的に橋梁床版の疲労劣化過程の再現を行う加速試験。試験のため、実物大床版の内部に歪みセンサーなどが埋め込まれている。また、分析対象である振動データは、本床版の表面に取り付けた加速度センサーより収集される。
実施場所: 国立大学法人山口大学
注4 床版: 橋の上を通る車両の重みを橋桁や橋脚に伝えるための構造物である床板のこと。
注5 時系列データに対するDeep Learning技術:トポロジカル・データ・アナリシスと呼ばれるデータ分析手法を用いて、時系列データを高精度に分析する富士通研究所独自の技術。
「時系列データを高精度に分析する新たなDeep Learning技術を開発」(2016年2月16日プレスリリース) http://pr.fujitsu.com/jp/news/2016/02/16.html
注6 損傷度合いを推定:加速試験中に、実験床版の損傷程度を、国交省の「橋梁定期点検要領」に従い、技術者が目視で判断し、その結果とAI分析の結果を対応づけることで推定。
概要:富士通株式会社
詳細は http://jp.fujitsu.com/ をご覧ください。
Copyright 2017 JCN Newswire. All rights reserved. www.jcnnewswire.com
大谷翔平の21号に続き、スミス、フリマーマンの上位3人が「そろい踏み」アーチで快勝
「虎に翼」ラストに“梅子”平岩紙が再登場し反響「来週は梅子さん&大庭家ウィークか」
大谷翔平、先頭打者弾でシリーズ勝ち越し貢献 ロバーツ監督「ホットな状態が続いている」
大谷翔平リーグ単独トップの21号は通算7本目の先頭打者弾 月別最多50発と「6月男」発揮
猫が指をカミカミ かわいい甘噛みのはずが……「これは食われてるよ」
トランプ氏にレッドカード バイデン陣営が南米選手権向け新広告
橋本マナミ臨月ショット公開「最後のマタニティライフも楽しみます」大きく膨らんだお腹披露
「ひまそらあかね」が突如トレンド入り!都知事選に出馬した暇空茜って一体どんな人?本物なの?
【ゆで太郎】7/1~15日までもらえる無料クーポン券がすごい「30周年プレゼントキャンペーン」
【あの人気ビールの味が...変わる!?】35年目の進化!「キリン一番搾り生ビール」がリニューアル
都知事選掲示板にヌードポスター ひろゆき氏「世も末」 SNSで批判噴出
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
ダルビッシュ妻・山本聖子さん、車運転中に“まさか”の出来事「ミラー越しに後ろを覗くと…」
女性の裸に近い姿のポスター掲示 警視庁が都知事選候補者に警告
バキ童こと春とヒコーキのぐんぴぃが有吉の壁に登場!「笑いが止まらん」「地上波ゴールデンは草」
イケメンだから許される!堀北真希と山本耕史の「馴れ初め」が映画化希望するレベル
高橋洋子「生成AI」理由の出演辞退に反響「アニメと真面目に向き合っている」「勇気ある決断」
「ひまそらあかね」が突如トレンド入り!都知事選に出馬した暇空茜って一体どんな人?本物なの?
日テレ水卜麻美アナの謝罪「個人に責任ない、謝り方ある」56歳元TBSアナ「24時間」めぐり私見
広瀬アリス「そりゃ売れるわ」友人・伊藤沙莉の人柄明かす「ただ仕草とか反応が全部おっさん」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
都知事選掲示板にヌードポスター ひろゆき氏「世も末」 SNSで批判噴出
松本人志飲み会参加セクシー女優「警察に相談しに行きました」報告「さすがにこれは酷すぎる」
現役女子大生グラドル、セクシー女優転身「私の全てを見ていただけると思います」
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
『こんなに可愛かった赤ちゃん犬が…』完全に想定外な『まさかの成長』が面白過ぎると82万再生「爆笑したw」「柴らしさ全開で好き」と絶賛
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
イケメンだから許される!堀北真希と山本耕史の「馴れ初め」が映画化希望するレベル
大谷翔平の21号に続き、スミス、フリマーマンの上位3人が「そろい踏み」アーチで快勝
「虎に翼」ラストに“梅子”平岩紙が再登場し反響「来週は梅子さん&大庭家ウィークか」
大谷翔平、先頭打者弾でシリーズ勝ち越し貢献 ロバーツ監督「ホットな状態が続いている」
大谷翔平リーグ単独トップの21号は通算7本目の先頭打者弾 月別最多50発と「6月男」発揮
猫が指をカミカミ かわいい甘噛みのはずが……「これは食われてるよ」
トランプ氏にレッドカード バイデン陣営が南米選手権向け新広告
橋本マナミ臨月ショット公開「最後のマタニティライフも楽しみます」大きく膨らんだお腹披露
「ひまそらあかね」が突如トレンド入り!都知事選に出馬した暇空茜って一体どんな人?本物なの?
【あの人気ビールの味が...変わる!?】35年目の進化!「キリン一番搾り生ビール」がリニューアル
【ゆで太郎】7/1~15日までもらえる無料クーポン券がすごい「30周年プレゼントキャンペーン」