河川ＣＩＭ標準化検討小委員会
小委員会 概要(第2019－03号)
小委員長） |
小林 一郎 （熊本大学大学院 特任教授） | |||||||||||||
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検討テーマ） |
河川CIMへの活用を視野に入れた３次元による河川設計プロセス検討 | |||||||||||||
検討メンバー） |
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活動目的） |
背景： CIMガイドラインは主として、構造物のモデル化に力点がおかれている。ただし、建設ライフサイクル（調査・設計・施工・管理：以下、４段階）全体でのCIMデータのシームレスな活用を考えると、各段階でのCIMデータ運用のためのマネジメント・モデルが必要となる。ガイドライン「砂防編」は、唯一マネジメント・ベースのモデルの提案がなされている。「河川編」でも、今後このようなモデル構築が重要である。 なお、本文では、CIMデータをCADデータと点群データに二分する。これは、後述するデータ活用フローにおいて、点群データのみでの4段階の活用フローの実現性が高くなったことによる。現場職員が、CADソフトに依存せず、点群データの処理とビューアーでの地形確認が可能になれば、4段階でのICT活用は飛躍的に拡大すると考えられるからである。 ただし、堤防をはじめとする河川構造物や地形の切り盛りの設計は、3次元化されれば、CADソフトへの依存度は今まで以上に高くなっていく。このため、河川構造物に関するCIMガイドラインの策定を見据えれば、CADデータ活用フローの検討も重要な事柄である。 このような観点に立って、本小委員会の目的に沿った活動をしている3グループを紹介し、その内容を概観する。 C1：福井CIM勉強会 地場の企業（建設会社、コンサルタント、ソフトウエアー会社）のみが参加し、小規模な工事に対し、設計から施工、管理までを一連で実施するための問題点の検討がなされている。また、発注者として参加の国土交通省・近畿地方整備局・福井河川国道事務所では、CAD情報を管理に生かすための、課題抽出が進められている。 今年度は、環境に配慮した河道掘削の3次元設計および、3次元設計で得られた3次元モデルデータによるICT土工の工事を実施する予定である。 C2：3次元川づくり支援ツール検討グループ 国土交通省が進めるi-Construction（アイ・コンストラクション）調査・設計・施工の流れにおいて、3次元川づくりにおいては3次元設計における課題が大きいとの認識のもと、iRICをベースとした3次元設計を支援するツールを土木研究所自然共生研究センターを中心として、国総研・河川研究室、VRについては九州技術事務所などと連携しながら、実務的なツール開発を実施している。合わせてiRICのソルバーとして3次元で河川環境を評価するツールEva-TRiPの活用・改良も実施している。 C3：九州地方整備局・CIM導入検討委員会・河川分科会 九州地方整備局・河川部では、CADを用いた４段階のモデル活用のイメージ（図1-1）が作成され、堤防に関しては、３次元でのモデル構築とこれを用いた景観検討が試みられた(白川激特区間)、また分水路の掘削断面決定において、３次元CADソフトを活用した地形設計が試みられた（川内川曽木分水路)。なお、図中のIW (InfraWorks)、Civil3D、NW (Navisworks) はいずれもAutodesk社、SU (SketchUp) はTrimble社の製品である。これらは、ある現場での使用実績に過ぎない。 なおこの分科会は現在、①基盤となるソフトウエアーの決定、②CIMデータ活用のための人材育成、③管理段階での基本フレームの見直し等が主な課題となり、全体のCIMモデル運用の展望は、道半ばである。  図1-1 CADソフトを活用した４段階の河川CIMのイメージ図
なお、上記３グループと本小委員会のとの関係は図1-2の通りである。 「２-３ 活動体制」に後述するとおり、本小委員会と３グループは人的交流があり、互いに補いつつ、活動することとなる。  図1-2 本小委員会と３つのグループの関係
課題： 課題の整理に当たり、次の３項目について用語の説明をおこなう。 １）データ形式 ・点群データ：基本的に、CIMガイドラインに準拠。 ・CADデータ：形式的には、IFC形式であるが、使用ソフトに依存する。九州地方整備局では、Autodesk社の製品を使用中。 ２）設計対象 ・骨格設計（主として地形モデルの設計に用いられる） ・細部設計（主として構造物モデルの設計） ・全体設計（ガイドラインの「統合モデル」の設計） ３）検討事項 ・制度的検討：４段階でのシームレスなデータ運用の方向性提示で、（A）点群データのみの場合と（B）点群を含んだCADデータの２通りがある。 ・技術的検討：ここでの、対象は３次元地形設計に限定するが、構造物設計に関しては、すでに幾つかの提案があり、それは利用可能である。 以上より、本委員会の検討の概念図は、図1-3となる。４段階において内側のフロー（緑線）は、（A）点群データで運用する場合である。図中の各段階をまたぐ①から②のデータフォーマットをどのように設定するかが大きなテーマである。また、内側のフローでは、設計段階では、３次元地形設計（図中の骨格設計）だけを想定している。 一方外側のフロー（赤線）は、CADも含めたものである。この場合は、データ運用というよりも、各段階で使用するCADソフトにより内容が著しく異なる。ただし、実際の設計対象である堤防、樋門等の構造物の３次元設計が始まれば、当然そのような情報を包含した形のマネジメントが必要となる。 図中で管理段階を管理モデルAと管理モデルBに分けている。管理モデルAは、現場で有効に活用可能なモデルのことで、具体的な内容は今後検討すべきものである。一方、管理モデルBは、すでにC3グループによる提案（河川管理の基本フレーム）の例があり、これに点群情報を付加すれば、管理に必要な最低限の情報を得られる。事例として、大野川・大分川（大分川河川国道事務所）でのものが参考になる。 なお設計段階では、全体設計が必要であり、細部設計（構造物やその階段等の周辺の設計）も必要となる。つまり、究極的に、３次元設計を実現するためには、全体設計を行うこととなる。このフローのAからDにおけるCADデータの受け渡しは、IFCの基準に準拠すれば理論的には問題はない。ただし、CADソフトの3次元対応の進捗とIFCデータとの相互互換の現実性は、現時点では明言できない。むしろ実用可能な複数の3次元ソフトを使い分けることで、現時点でも、十分実用に耐える成果が期待できる。  図1-3 本小委員会の検討の概念図
目的： 本小委員会の目的は、直接的には、3次元河川設計のプロセスを検討することである。これは、図1-3における内側のフローに対応している。ただし、CIMガイドラインとの関連があるのは、CADデータの運用を含む外側のフローであり、これについても提言をまとめたい。 |
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活動期間） |
2019年8月 ～ 2021年6月 |
| 活動成果 | ||
| 活動報告書 |  (4.2MB) |
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| 成果報告書 | (18.9MB) |
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