雪氷対策にGNSS技術を活用するNEXCO東日本の試み
みちびきを活用したロータリー除雪車に代表されるように、NEXCO東日本(東日本高速道路株式会社)はこれまで、雪氷対策の現場ニーズにGNSS関連の技術シーズを組み合わせ、さまざまなシステムを開発してきました。その背景や狙いについて、NEXCO東日本・北海道支社の小松正宏氏(技術部 技術企画課 課長代理)に話を伺いました。
GPS車両位置管理システムを改良
NEXCO東日本がいち早く実用化したGPS利用のシステムは、同社の新潟支社が開発した「GPS車両位置管理システム」です。ロータリー除雪車などに代表される雪氷機械の効率的な運行管理のため、GPSを使って位置情報を取得し、タッチパネル式の車載端末で作業の内容を入力すると、それらの情報が道路管理用無線を介して管理事務所のサーバーに送られます。北海道支社では、GPS車両位置管理システムを改良し、除雪作業などの情報を道路情報板と連動し自動表示されるシステムを導入しました。
「どの区間でどのような雪氷作業が行われているかを表示するには、以前は管理事務所から管制センターに連絡し、その内容を人力で入力、道路情報板に表示させていました。ところが、実際の雪氷作業は同時期に広範囲で行われるので、管制センターへの連絡が集中することがあり大きな負担になっているという事情もありました。煩雑さを避けるには、広いエリアで『除雪車作業中』と表示すればいい訳ですが、これですと関係ない場所に余計な情報を知らせることになってしまいます。一連の操作を自動化することで、利用者の利便性向上にもつながる『より細かい区間でピンポイントの情報掲出』ができるようになりました」(小松氏)
凍結防止剤最適自動散布システムを導入
北海道ならではのニーズに応えるシステムも実用化されています。北海道支社では2012年より、凍結防止剤(塩化ナトリウム)の散布を最適化するシステム「凍結防止剤最適自動散布システム(ISCOS=Intelligent Salting Control Optimization System)」の開発を進め、現在は実用化にメドをつけて北海道全域への配備を進めています。
「タイヤ内蔵のセンサーで路面状況を把握するというブリヂストンの技術と、位置情報を把握するという技術をシーズとし、これらを組み合わせることで適切な場所に適切な量だけ凍結防止剤を自動で散布できるため、オペレーターの負担軽減にもなっています」(小松氏)
ブリヂストンの技術は“CAIS(Contact Area Information Sensing=カイズ)”
と呼ばれ、車両の中で唯一路面と接触するタイヤの内部に、加速度センサーや無線通信機器、小型発電装置などを配置し、その情報を無線で車載機器に伝えるものです。いわばクルマに“触覚”を与えるセンサーであり、タイヤの接地面に加わる加速度のパターンにより乾いた路面/濡れた路面/凍った路面を高い精度で判別することができます。加速度センサーからの情報なので、目視による判断が困難な状況でも路面状態を判別できます。
「秋口や春先など雪の残る時期には、日中の融雪水が夕方の気温低下で凍結して、ただ濡れているだけのように見える薄い氷“ブラックアイスバーン”が生じることがあります。こうした状況はたいへん危険なので、それを避けるため、氷点を下げる凍結防止剤を使用してきました。この凍結防止剤は、乾いている路面に撒いてもムダになります。また、撒きすぎると構造物や車両に悪影響を与えます。ただ撒けばいいというのでなく、湿潤/半湿潤の路面状態を見極め、その場所にだけ効果的に散布したいという切実なニーズがありました」(小松氏)
こうしたニーズに即して開発された凍結防止剤最適自動散布システムは、次のようなものです。
- 右フロントタイヤ内にCAISを装備した雪氷巡回車から、路面状態と車両の位置情報を送信
- この情報をリアルタイムでデータベース化し、散布路線を100m刻みで決定
- 散布が必要な延長距離から、凍結防止剤の量を算出して積み込み出動
- データベースと散布車のGPS機器を連動させ、散布ON/OFFを自動制御
これにより散布量の最適化が実現し、北海道支社では凍結防止剤の使用量を導入前の1~2割も減らすことができたといいます。安全性を保ったまま大きなコスト削減が達成され、全道配備も来シーズンまでに達成する予定とのこと。
除雪車運転支援システムの開発に挑む
これらシステムの成功を踏まえ、さらに高いハードルに挑んだのが除雪車運転支援システムです。ニーズは切実なものでした。
「除雪作業は過酷です。路面状態や視界が悪い中、設備や機器を壊さずにしっかり除雪するには、非常に高い技能が求められます。技能が必要というのは、育成に時間がかかるということでもあり、人口減少局面では働き手の不足が避けられません。しかし私たちは絶対命題として道路の安全を確保しなければなりません」(小松氏)
この部分を機械の力で補うため、センチメータ級の精度が可能となる高精度測位技術と、精密地図を活用した除雪車運転支援システムの開発が、2013年から始まりました。
「車両位置の把握だけなら数mの精度があれば十分機能はしていましたが、センチメータ級の測位精度が可能になるなら、これまでになかった新たな用途が広がります。私たちも初体験の領域でしたが、幸い北海道大学の野口伸先生と共同開発ができ、農業用トラクターの自動運転の技術を導入、SPAC(一般財団法人衛星測位利用推進センター)を通じて機器を借りて、テストを重ねることができました。野口先生の力添えがなかったら実現しなかったと思いますし、みちびきがまだ初号機しか上がっていない時期のテストでしたから、仰角が高い時間帯を狙うとなるとテスト走行が真夜中という時期もありましたが、何とかメドが立ちました」(小松氏)
開発を終え、今年1月にまずロータリー除雪車を1台、車両基地に配備。2月5日には岩見沢IC内で除雪の公開実演を行いました。当日担当した経験14年の除雪車オペレーターの真鍋賢一氏はシステムの開発に関わったテストドライバーであり、実際の除雪現場の厳しさや、この技術の有用性について誰よりも承知している人物。その真鍋氏は、このシステムの能力を「経験値10年分に相当」と評価しています。
「高速道路の安全と、それを維持するオペレーターの負担軽減にも役立つシステムを目指し開発してきましたが、実際に現場を知るオペレーターから率直な感想もあり、成功の確証が得られました。今後は現場での実証と共に、より広範囲での高精度地図の整備を進め、カバーエリアを広げて行きたいと思っています」(小松氏)
取材・文/喜多充成(科学技術ライター)
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2016年10月20日
Google VRに対応したスマホ用の星空アプリ「プラネタリウムVR」
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2016年10月11日
福井県が今年もGPS発信機装着のコウノトリ2羽を放鳥
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2016年10月17日
[続報] 写真で見る福井県コウノトリ放鳥の舞台裏
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2016年10月10日
良心石材、Jリーグ戦スタジアム来場者のスマホに選手のAR映像を提供
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2016年10月05日
バンダイナムコ、位置情報と音声を組み合わせた「ブラメディア」を提供開始
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2016年10月03日
埋もれた観光スポットを発見するデータメディア「spot japan」
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2016年09月27日
SNSで訪日外国人の消費動向を分析する「ロケーショントレンドレポート」
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2016年09月26日
地震発生時に現在地情報を自動通知する防災アプリ「Familoca」
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2016年09月22日
特定スポットでレアな魚を取得できる位置情報アプリ「MyAquarium3D」
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2016年09月16日
「だんじり」の岸和田市、無料観光アプリにハザードマップも搭載
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2016年09月10日
想い出の場所を登録し、動画や写真を届けるアプリ「Spot message」
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2016年09月04日
凸版印刷が店舗射程圏内ユーザーを誘客する「ココチラ」を提供
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2016年09月02日
楽天トラベル、観光パンフ閲覧アプリ「PATW」を発表
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2016年08月31日
横須賀市が位置情報ゲーム活用に向け、ヨコスカGO宣言を発表
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2016年08月27日
現在地の地盤の安全性を確認できる「じぶんの地盤アプリ」
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2016年08月17日
過酷な日本縦断トレイルランレースでGPSトラッキングシステム導入
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2016年08月08日
クラウド型勤怠管理サービス「AKASHI」にGPS打刻機能が追加
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2016年08月06日
マピオンと学研が、写真と地図で夏の自由研究を簡単作成するアプリ
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2016年08月03日
スタンプラリーアプリ「ヤマスタ」が、日本百名山イベントを追加
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2016年08月02日
天草のパラグライダーレースでリアルタイム測位システムを検証
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2016年07月30日
凸版印刷がVRとGPSによる「ストリートミュージアム」で新展開
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2016年07月25日
花火の見え方をスマホで事前確認できる「AR花火スコープ」
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2016年07月20日
位置と時間にフォーカスしたライフログアプリ「.location」
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2016年07月17日
GPS応用の速度計でビジネス展開する「バイオスシステム」 [前編]
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2016年07月18日
GPS応用の速度計でビジネス展開する「バイオスシステム」 [後編]
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2016年07月14日
ジョルダン、全世界で利用できる安否確認システムを10月に提供開始へ
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2016年07月13日
ヤマハが衛星測位で無人自律航行できる小型電動観測艇を発表
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2016年07月05日
高崎市、高齢者向けGPS端末の無料貸出を障害者にも拡大
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2016年06月07日
車両の走行状況で保険料率が変わる「テレマティクス保険」
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2016年05月26日
軽貨物配送のマッチングサイト「ハコブリッジ」
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2016年05月24日
観光コンテンツを活性化。青森発ベンチャー「ナビチャリ」への期待
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2016年05月18日
オフラインでGPSルート検索可能な海外観光アプリ「HowTravel」
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2016年05月11日
クボタ、業界初のGPS田植え機を9月に発売
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2016年04月20日
オープンデータで避難所地図を表示する「ヒナンパス」が、熊本地震に暫定対応
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2016年03月27日
「飯田お練りまつり」に位置情報のクラウドサービス導入
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2016年03月23日
車両情報と位置情報でリアルタイムに社用車を管理する「ProPosition」
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2016年02月18日
佐賀で産官学が連携し、ドローン空撮で無農薬・減農薬栽培の害虫探し
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2016年01月23日
「サイレントログ」で生活記録に位置情報を追加する
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2015年12月22日
携帯圏外でもスマートフォンのGPSナビが使える「Geographica」
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2015年11月27日
鳥取市の「1000円タクシー」が位置情報で翻訳精度上げる社会実証
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2015年11月25日
街の利便性向上に位置情報を役立てる富山市の「おでかけっち」
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2015年11月03日
岩手県滝沢市が「モバイル登山届」を導入へ
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2015年10月25日
福井で放鳥された2羽のコウノトリが位置情報を発信中
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2015年10月06日
ラグビーやサッカーに使われるGPSportsの衛星トラッキングシステム
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2015年10月01日
高円寺の阿波踊りで「踊る阿呆」を追跡するシステム
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2015年09月25日
警報に連動して位置情報を自動通知する『ココダヨ』サービス
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2015年09月24日
高崎市が徘徊高齢者をGPSで発見する救援システム運用へ
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2015年09月21日
安全で楽しい登山を! 緻密なプランニングを可能にする「ヤマプラ」
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2015年09月20日
来年配信のポケモン最新作は、位置情報を活用したスマホゲーム
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2015年09月15日
JR東日本がGPSを活用した列車接近警報装置を開発導入
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2015年09月14日
“爆買い”を加速!? 位置情報でピンポイントの広告配信
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2015年09月11日
東芝がGPS機能付き腕時計型生体センサ「Silmee W21」を11月発売
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2015年09月10日
陸上自衛隊が富士通の災害救助活動支援サービスを導入
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2015年09月09日
「最短20分!」という楽天の新・配送サービス
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2015年09月07日
山形の新庄まつりで山車の位置把握にGPSを導入
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2015年09月02日
SNSと位置情報を連動させるO2Oサービス「Social Beacon」が始動
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2015年08月21日
奈良市、認知症高齢者の見守りにGPS端末貸出を開始
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2015年08月14日
GPSで現在地を示して不便を解消。東京都交通局の「バスロケシステム」
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2015年08月13日
コロプラとKDDIが共同で位置情報ビッグデータの分析サービス
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2015年08月12日
GPS機能を活用して、今いる場所にスピーディな宅配サービスを実現
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2015年08月05日
弘前市、公用車にGPS機能を搭載した車両管理システムを導入
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2015年07月23日
全国の花火大会を位置情報ゲームで回るイベント、9月まで開催中
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2015年07月15日
位置情報でアウトドア・ライフを後押し! 登山者向けコミュニティ「YAMAP」
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2015年07月13日
UPRとKDDIが温度・湿度を管理できる位置情報端末「なんつい」を開発
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2015年07月09日
ペットや子どもの迷子を防ぐ! GPS機能搭載の迷子札「BiKN」のシステム
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2015年06月25日
北海道で活用が進む、農業用GPSガイダンスシステム
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2015年06月11日
[実証] 都市部でのQZ1測位モード比較
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2015年05月20日
日本交通が提供する位置情報を活用したタクシー配車アプリ
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2015年04月22日
NTTドコモが、位置情報を活用したモビリティシェア事業で新たな取り組み
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2015年03月23日
神奈川・横須賀市が、位置情報ゲーム「Ingress」で観光振興