高速道路、橋梁、トンネル、斜面のインテリジェントな監視および保守施設と機器

人工知能、衛星測位などの技術とインテリジェントなセンシング機器を活用し、交通運用、インフラの安全性、異常事態のリアルタイム監視、インテリジェントな早期警報、連携した管理・制御を実行します。

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交通インフラのインテリジェント化が進む中、高速道路、橋梁、トンネル、法面の監視・保守は、従来の手作業では対応しきれなくなっています。現在では、様々な機械と先進技術が、フルサイクル、高精度、そしてインテリジェントな管理を実現する手段となっています。具体的な適用シナリオ、コアとなるメリット、そして技術革新は以下の通りです。

アプリケーションシナリオの観点から見たこれら 4 種類のインフラストラクチャのスマートな監視とメンテナンスは、日常の運用とメンテナンス、緊急対応、特別なシナリオ管理の全領域をカバーします。

高速道路分野では、スマート街灯柱がクラウド制御プラットフォームに接続し、交通状況や異常事象に関するリアルタイムデータを端末に配信するとともに、AIアルゴリズムを用いて交通誘導計画を作成します。ドローンによる道路重要区間の測量により、保守や法執行上の要件を満たす異常箇所を特定します。さらに、デジタル保守システムが道路網からデータを収集し、建設、管理、保守の全プロセスにおけるデジタル化を実現します。

橋梁のモニタリングは、ミリ波レーダーや高解像度カメラなどのセンシングデバイスを用いて行われます。これらのデバイスは、構造物の振動や変位をリアルタイムで記録します。過去のデータと併せて、構造物の欠陥リスクを予測するためにも活用されます。

トンネルのシナリオでは、デジタルツインの管理・制御プラットフォームが6層アーキテクチャを通じて、運用監視、状況予測、動的管理などの操作を実行します。例えば、広連高速道路プロジェクトでは、このプラットフォームは異常事象を正確に認識するだけでなく、自動的に早期警告を発します。

斜面監視は、土壌水分量や変位といったリアルタイムパラメータを監視するスマートセンサーネットワークによって実現されます。特に、豪雨などの悪天候時には、地滑りが発生するずっと前に、地滑りの危険性を早期に警告します。

中核的な利点に焦点を当てると、インテリジェント機器は効率、精度、費用対効果という3つの主な特徴を備えていると言えます。効率性は、複数機器の連携とリアルタイム応答の両方に見られます。たとえば、高速道路のドローンは24時間365日パトロールを行い、トンネルクラウド制御プラットフォームは数ミリ秒でデータを処理します。精度の源は技術統合にあります。デジタルツインはトンネルの正確な詳細を提供し、AIアルゴリズムは渋滞予測の精度を向上させます。費用対効果は、既存のものを活用して経費を削減することで得られます。宿遷スマート高速道路のアップグレードプロジェクトでは、古い機器を組み合わせ、冗長性を排除することで、既存の施設を使用して反復コストを削減しています。

技術の進歩は、状況の中核に最先端技術をより深く実装することに重点を置いています。AIと機械学習はここでの主な推進力であり、例えば、高速道路の交通状況評価におけるデータ分析にはディープラーニングが採用され、トンネル予測にはタイプIIファジーハイブリッドニューラルネットワークが使用されています。デジタルツインと3Dモデリングの使用は仮想マッピングの作成につながり、高速道路の3D実景モデルは神の視点による監視を可能にし、トンネルデジタルツインは交通渋滞シミュレーションの環境を提供します。エッジコンピューティングと連携したIoT（モノのインターネット）は、データ処理の効率性を保証する主な要因です。路側デバイスとエッジノードがその場でデータを分析することで、データ転送に必要な時間が短縮され、勾配センサーネットワークはリアルタイムデータの共有を可能にします。これらのテクノロジーの相互作用により、輸送インフラの監視とメンテナンスの手段が積極的な予防へと変化し、それが今度はインテリジェントな輸送のさらなる発展の基盤を形成しています。