建設DX・i-Construction wpmaster 2026年7月26日 0 コメント

燈とオリエンタル白石、ニューマチックケーソン工法の設備配置を自動化するソフトウェアを共同開発

燈株式会社とオリエンタル白石株式会社は、ニューマチックケーソン工法で使う設備の配置計画を自動で決めるソフトウェアを共同で開発しました。

このシステムは、現場の図面データを入れるだけで、これまでベテランの技術者が手作業で行っていた地下や地上の設備配置の検討を自動で行います。作業が実際にできるような最適な配置案を、あっという間に複数作り出すことができます。これにより、ベテラン技術者でも数日かかっていた計画作りにかかる時間を大幅に減らし、仕事の効率を大きく上げるとともに、計画の質を均一にすることが可能になります。

開発の背景とこれまでの課題

橋の土台や地下の大きな構造物を作る「ニューマチックケーソン工法」は、地上でコンクリートの箱（ケーソン）を作り、その下に空間を設け、重機で掘りながら少しずつ箱を沈めていく工事方法です。地下の限られた作業スペースに、土砂を運び出す昇降口（マテリアルロック）、作業員が出入りする昇降口（マンロック）、掘削重機、移動用レールなどを配置しなければなりません。さらに、それらと連動して地上での作業のしやすさや移動のしやすさも考えた設備配置が必要です。これは、作業の実現性や工事の効率を左右する、とても大切な工程です。

しかし、この配置の検討には、地下の作業スペースと地上の工事現場での各設備がぶつからないようにすることや、現場ごとに違う配置の決まりなど、難しい問題がありました。これらの条件を考えた上で、工事車両が通る道や掘削の効率、作業の実現性を確保する必要があったのです。これまでは、このような複雑な条件を満たす配置計画は、ベテラン技術者の経験と勘に大きく頼っていました。そのため、次のような課題がありました。

計画作成にかかる時間: 一つの現場の配置計画を考えるのに、ベテラン技術者でも数日程度の時間がかかっていました。
経験への依存: ベテラン技術者の「経験と勘」に頼るため、若い技術者への技術の引き継ぎが難しい状況でした。
複数案の比較の難しさ: 限られた時間の中で一つの案を作るだけでも多くの時間がかかるため、いくつかの案を比較検討したり、急な図面変更に対応したりすることが困難でした。

新システムの主な特長

このシステムは、オリエンタル白石が長年の工事で培ったノウハウと、燈が持つ最新の技術、そしてそれを現場で使える形にする力を組み合わせることで開発されました。ただ自動化するだけでなく、実際の現場で役立つように作られている点が最大の特徴です。

1. 既存の設計図面をそのまま活用し、多様な現場の形に対応

現場で使われている設計図面のデータを読み込むことで、ケーソンの外側の形や仕切り、工事現場の車両出入口の位置などをシステムに取り込むことができます。丸い形、四角い形、T字型など、現場ごとに違う様々なケーソンの形にも柔軟に対応します。これにより、現場の条件を一から手入力する手間を減らし、既存の図面データをそのままシステムで自動的に利用できるようになりました。

2. 厳格な安全ルールをすべて満たす「自動配置アルゴリズム」と、人と協力する柔軟な調整機能

設備同士の安全な距離や、設備を置いてはいけない場所など、現場の厳しいルールをすべて計算式にしました。「シミュレーテッドアニーリング（焼きなまし法）」という方法を使って、性質の違う様々な設備を同時に配置し、無数にある組み合わせの中から、より安全で効率の良い配置案を自動で作り出します。さらに、特定の設備を画面上で固定した状態で、もう一度計算することもできます。これにより、決まり事をしっかり守りながらも、現場の個別の事情やベテラン技術者のこだわりを反映した、柔軟な計画調整が可能になります。

3. 車両動線の自動計算から図面出力まで、現場で役立つサポート機能

経路を探すアルゴリズム「Hybrid A*（ハイブリッドエースター）アルゴリズム」を用いて、車両が方向転換することも考えて、入り口から各設備へ車がスムーズに通れるルートを自動で計算し、画面に表示します。配置に問題がある場合は、「〇〇と✕✕の間の距離が足りません」など、分かりやすい日本語の文章でエラーを表示します。完成した配置案は、そのまま現場のCADで使える図面データとして直接出力できるため、計画から工事へのスムーズな連携が実現します。

今後の展開

両社は今後、このシステムを実際の工事計画に適用していくと共に、さらに柔軟な工事条件への対応や、工事期間中の配置変更機能など、現場の条件に合わせたさらなる精度向上や機能の追加を進めていく方針です。燈はこれからも、日本のインフラを支える建設・土木業界が抱える人手不足や、特定の人の知識に頼りがちな状況といった社会の課題に対し、AIをはじめとする最新の技術を使って解決策を提供し続け、業界の未来に貢献していきます。

燈株式会社について

燈株式会社は、「日本を照らす燈となる」という使命を掲げ、AIをはじめとした最先端テクノロジーで社会課題を解決する、東京大学発のAIスタートアップ企業です。建設業、製造業、物流業、卸売・小売業など、日本の主要な産業における生産性の向上や「匠の技」と呼ばれる技術力の引き継ぎといった課題の解決に向けて、独自のAI技術を駆使したソリューションを提供しています。