開発アウトソーシング：維持管理

お客様の様々な広範囲でかつ高度な要望に対しまして、種々の技術（地震工学、構造工学、地盤工学、情報工学、気象/地球物理/原子力工学等）及び技術者を コーディネートして最適なプロポーザルを行い、ご要望に満足するシステムを構築致します。要素技術をベースとして膨大な数値情報の効率的な処理、インター フェイスの作成、データベースの有効活用、ＧＩＳを駆使したビジュアルな表現等、より良いシステムの実現化に対してＣＴＣのノウハウを提供致します。

維持管理

20世紀においては戦後の高度成長期から膨大な土木構造物が建設され、幹線道路・鉄道網なども整備されてきました。コンクリート構造物はメンテナンスフリーと信じられていましたが、1999年に発生した山陽新幹線トンネルのコンクリートの剥落事故等をきっかけに、多くの調査・研究が行われ、経年劣化の原 因解明や対策工法の確立が進むとともに、構造物の維持・補修に関する重要性が注目されるようになりました。

橋梁に関しては、2011年頃には半数以上の橋梁が架設後40年以上になり、2040年までに補修される構造物は、これまで建設されてきた構造物の約半数近くにもなるとの予測があります。「荒廃するアメリカ」と呼ばれた1980年代の米国において、架設後40年以上の橋梁が約４割程度であったことを考えると、我が国における橋梁の老朽化は深刻な問題と言えます。

米国では、1991年に橋梁の維持管理システム（ＢＭＳ）を作成し、効果的な補修と管理で橋梁ストックの改善を行い現在に至っておりますが、日本では平成10年に建設省（現：国土交通省）から、これからの建設行政の方向として、「国土建設」から「国土マネジメント」への転換が打ち出されました。まさに21世紀は構造物を安全な状態で維持する維持管理の到来の時代でありますが、一方、システム化は進んでいないのが実状です。

ＣＴＣでは、構造物の維持管理のみ着目するのではなく「効果的な投資による資産運用」を行うための、アセットマネジメントのシステム化について現在取組んでいます。

Systemaization of Asset Management

管理目標の設定（維持管理基準）：利用者のニーズなど。

資産の健全度評価：点検・モニタリング、劣化予測、データベース構築・更新
橋梁台帳や過去の点検・モニタリング結果の多くが紙ベースのアナログデータであり、また収集する橋梁（地域）によってフォーマットが異なるなどデータの集積や活用が十分に行われていない現状ですが、ＣＴＣではアナログデータをデジタルデータ化するだけでなく各データの関連性を把握し整合性のとれたデータベース化（共有化）を実現し、さらに拡張を加えＧＩＳ等との関連付けを行っています。
健全度評価はこれまでは特定の技術者が評価をしていましたが、ＣＴＣではエキスパートシステムと連動させ、点検・モニタリング結果から劣化予測を行い、自動的に健全度評価を行ってデータベースを更新するシステムを提案しています。

長期/短期計画の立案：資産評価、ＬＣＣ分析（最適化）、インフラ評価、リスク評価
健全度評価の結果から対策工法を選択し、ＬＣＣの最適化、インフラ評価、リスク評価を加えた長期／短期計画を提案するシステムを提案します。ＬＣＣの最適化は費用対効果や健全度、資産評価をパラメータに最適化を行います。インフラ評価やリスク評価は地域による評価や地震発生確率の評価を加え、その結果から優先順位を決定できるシステムを提案します。

最適化による維持管理計画
予算を最小化し、ある水準の健全度を維持するための長期および短期計画を立集するシステムを提案します。

システム開発事例

維持管理分野

開発経緯

鉄道、道路構造物の平時における維持管理や、災害時における復旧の診断は、大規模化、多様化、複雑化している社会資本（インフラ）の安全運用、有効活用の観点から極めて重要です。
そのような背景の中で、（株）ジェイアール総研エンジニアリングにより、鉄道、道路構造物に対する管理を行うための【構造物総合管理システム】が提案されました。
ＣＴＣでは、（株）ジェイアール総研エンジニアリングと（株）トーニチコンサルタントとの共同開発でシステム構築を行っています。システムの開発にあたり（株）ジェイアール総研エンジニアリングは、基本システムの提案から総合的なマネジメントを、（株）トーニチコンサルタントには多くの橋梁等の設計業務に携われた知見をご提供いただいています。

システム概要

【構造物総合管理システム】は、以下の３つのシステムで構成されます。また、ユーザー様のご要望をシステムに反映し易いカスタマイズ性をもった基本システム構築を行っています。

【健全性管理システム】
【健全性管理システム】は、鉄道橋等の構造物を維持管理するため、構造物の諸元データを管理するシステムと定期検査データを履歴管理するシステムで構成されます。

◆構造物の諸元データは橋梁台帳等で管理されていた情報をデータベースで一括管理することにより、拠点間での情報共有を図ると共に情報の一貫性を確保するものです。また、地図情報と構造物を重ねて閲覧することで近隣の状況の確認も容易となります。

◆検査内容（衝撃震動試験等）、検査結果（固有振動数等）、検査日時などの定期検査データの履歴管理及び、検査結果による診断ができます。

【地震診断対策システム】
【地震診断対策システム】は、地震発生後に列車が停止している状況で、橋梁のピアについて衝撃振動試験を行い、固有振動数から運行を再開できるかの指針を得ることができます。地図データから構造物を特定でき、計測したデータを入力することで直ちに診断結果を提示します。また、診断結果に基づいた対策を取るための工法を検索することができます。

【洗掘診断対策システム】
【洗掘診断対策システム】は、警戒水位を超える河川の増水が起きた場合、警戒水位以下に水位が戻った時点で橋梁のピアについて衝撃振動試験を行い、固有振動数から運行を再開できるかどうかの指針を提供することができます。地図データから構造物が特定でき、計測したデータを入力することで直ちに診断結果を提示することができます。また、診断結果に基づいた対策を取るための工法を検索することができます。さらに、このシステムは自動車等による衝突などで構造物が破損した場合の対応にも応用できます。