簡便・高速・高精度、信号処理技術が土木業界にもたらす革命

公開日:

土木管理総合試験所(DK)は、東京大学の水谷准教授と共同で、インフラ維持管理のための革新的な調査技術を開発しました。この技術は、地中レーダのデータを高速かつ高精度に解析する信号処理技術を駆使しており、特に車載式レーダ探査車による床版劣化調査で注目されています。

地中レーダを用いた従来の調査方法では、熟練の技術者がデータを目視で解析しなければなりませんでしたが、新技術では車載式レーダ探査車が短時間で大規模なデータを収集し、数理的に解析することで、労力を大幅に軽減しながら精度を高めることが可能です。この技術は、2022年に国土交通省の新技術情報提供システム「NETIS」に登録され、2023年には橋梁点検支援技術性能カタログにも掲載されました。


この技術の開発には、水谷准教授の解析アルゴリズムが重要な役割を果たしました。従来、地中レーダは地雷探査に使用されてきましたが、インフラ維持管理に特化した技術に転用するため、数理的な信号処理によって微細な変化を検出する方法が採用されました。これにより、人間の目では見逃しがちな微弱な損傷も正確に検出できるようになり、インフラの早期補修や維持管理のコスト削減に大きく貢献します。


DKの技術者たちは、水谷准教授と共に実測データを解析し、実運用に適したプログラムを開発。特に熟練技術者の知識と経験が、この技術の実現に大きな役割を果たしています。例えば、地中レーダデータの解析において、損傷の有意性を判断するために基準点の波形を数理的に処理し、損傷の有無を高精度で判定するアルゴリズムが開発されました。


この技術は、戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の一環として進められ、内閣府が主導する国家プロジェクトとしても注目されています。SIPは、国民にとって重要な社会的課題や日本経済再生に寄与する課題に対し、産学官が連携して取り組むプログラムです。DKはこのプロジェクトの中で、地中レーダ探査の実運用と技術改良を進め、インフラ維持管理のイノベーションに貢献しています。


今後、インフラ維持管理技術のさらなる進展が期待されており、地中レーダ探査技術の進化は、土木業界全体のDX化(デジタルトランスフォーメーション)を推進し、少子化が進む中でも効率的かつ安全なインフラ維持管理を実現する鍵となるでしょう。