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 CPDS講習プレゼン
「GPSトラックデータを活用した道路巡回(案)~道路維持の働き方改革を考える。~」

 講師:株式会社 玉川組  建設部 維持課 係長 上田 勇貴(うえだ)

 以下の資料は、技術研鑽に役立つことを願い、講師のご厚意によりご提供いただいたものです。

20190701公開


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凡例 
★:クリックしてアニメーションを進める。 
◆:クリックして頁を進める。

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本日お話させていただく内容はこのようになっています。
§1 道路巡回の現状
§2 受注者の巡回時計は廃止し、GPSロガーを使用
§3 ベースページによる電子決裁 は、時間の都合上、省略させていただきます。
§4 GoogleEarthの活用
§5 参考資料 トラックデータの検証ほか
§6 参考資料 GPS Photo Tagger 操作説明 ◆

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Fig-3 写真の通り、脇道にパト車を停車させどこかでUターンして 本線へ戻るなどのロスタイムが生じています。
安全面でも他路線でのUターンやバックなどは事故に繋がり 健全では無いと思います。◆

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Fig-4 この写真では積雪はあまりないですが 厳冬期には胸の高さまでにもなります。

その雪山を登ってスタンプしなくてはいけないので 非常に危険だと思います。
しかも、年々巡回員の年齢は高齢化しています。
我が社の巡回員の平均年齢は51歳ですが、主たる巡回員の平均年齢は70歳です。

道路を観るのが仕事の巡回が、鍵を回すのが仕事になっていませんか? ◆

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チェックポイントで鍵を回す、路面状況の写真を撮影する等の 停止するという動作は不要になります。


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決裁欄を残すと、
ガヤガヤと突っ込む人がいるので、 思い切って、
決裁欄を削除してください。 ◆

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電子決裁は、前年度一週間の試運用を行い、 2019年3月31日の巡回を最後に巡回時計の使用を廃止しました 2019年4月1日から正式に電子決裁を開始しています。
ここに示したのは、「道路巡回日誌の電子決裁手順(案)」~千歳道路事務所の職員向け~ より抜粋した、ベースページでのワークフローです。◆
(上田氏へ:受注者として、どのような感想か記述する) ◆

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印鑑決裁が、なぜ不要なのか疑問を持たれる方もいらっしゃるでしょうが、
ベースページに残されるログは、
だれが、いつ、決裁したか、
どのデータを添付したか、
すべてがログとして記録されているためです。 残念ながら、印鑑の押印にログはありません。◆

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巡回時計を廃し、トラックデータを活用するのは、
明らかに巡回員の負担軽減と巡回時間の短縮になりますが…

もし、電子決裁を同時に行わないならば、どんなことが起こるでしょうか?
従来の巡回日誌は、印鑑決裁のため当然必要となります。
では、GPX形式のトラックデータはどう提出しますか?

GPS Photo Taggerで表示した巡回全ルートの画面をキャプチャーして、
プリントアウトし巡回日誌に付けるんでしょうか?
鍵のあったポイントは、 GPS Photo Taggerの拡大画面に通過時刻も表示させて、
さらなるキャプチャー画面をプリントアウトし付けたリすることでしょう。

逆に、担当技術者の負担は増えることになります。 ◆

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▼PowerPoint PAGE-14

監督員は、巡回ポイントの確認をどのようにするの?…

ワークフローに添付された GPX形式ファイルを GoogleEarthにdrag and dropするだけで、
次のページが表示されます! ◆

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 グーグルアース及びQIGSによる巡回経路の確認ですが,
グーグルアースに drag and drop するだけ!です。◆

▼PowerPoint PAGE-16

千歳空港の近くです。
百㍍単位で キロ程を表示しました。
ブルーのラインが、道路巡回の軌跡で有り、
複雑なランプ経路を抜け落ちなく走行していることを示しています。 ◆

▼PowerPoint PAGE-17

巡回中の小動物の死骸処理もログデータに残します。
巡回中に小動物の死骸や落下物を改修した場合、 ログデータをそのまま継続し、処分場へ向かいます。
巡回終了後に改めて処分場へ往復するのは、移動時間に無駄が生じますから 巡回経路へ概ね1時間以内に復帰できるのであれば、
巡回途中で処理場へ立ち寄るのはOK(千歳道路事務所において)と取り決めしています。◆

▼PowerPoint PAGE-18

KP用のKML形式ファイルは、簡単に入手できます。
先日ですが、
2019年4月12日にGIS講習会を実施し、
「自分でつくって、使って、そして公開する。」をコンセプトに、
千歳道路事務所に関連する建設業社8社、十勝の5社、日高の21社で
全道34事務所の100m刻みKPのKMLを作成しました。
これは、既に公開済みです。 ◆

▼北海道の国道 KPのKML形式データへの画像からリンク~道路事務所別編~
https://dongurikaigi.com/366-213.html

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この二つの写真をセットで連絡すると、 位置の特定に齟齬が 生じません。 ◆


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もし、GPSロガーを活用するならば、準備期間において、巡回時計とGPSトラッキングデータを併用する巡回を1週間程度は行うこと。  【注意】しっかり従前方法と改革方法の比較を行い取りまとめておく。  
 
(1)巡回時計を使用している時のトラッキングデータと巡回時計を使用しない時のトラッキングデータを比較する。
以下は検証した結果である。   
ア データの途切れなど巡回に支障がないか?
    (山岳地やトンネル覆道でのデータの途切れは起こると思われる。市街部と郊外部での走行速度での不具合はないか?)
   ⇒ 検証結果:データの途切れは起こらない。(GNSS使用不可の部分のデータ間隔が長くなるだけで生成ファイルはひとつ。)      《参照》 P23   
イ 時間短縮は?
   ⇒ 巡回時計スタンプ一箇所あたり7~8分程度の短縮となる。
       玉川組の巡回は経路は約123Km、巡回時間は6.5h、この場合、乾燥路面で約30分の巡回時間の短縮となる。      《参照》 P27   
ウ コスト縮減は?
   ⇒ 燃料費の削減と人件費の削減を数値化する。
     燃料は0.4リットル/回の削減となり、1ヶ月あたり約600円の削減。
     人件費0.5h削減として、運転手及び巡回員の人件費合計は、1ヶ月あたり約13,000円程度の削減。   
エ 巡回員の負担が減るか?(作業性は良いか?)
   ⇒ 巡回員からの意見を集約したところ、ロガーの操作性は簡単で問題なし。降車の負担が減ることは大歓迎されている。      なお、主要な道路巡回員の平均年齢は、70.2歳である。
     (道路巡回員としての登録ならば51歳ではあるが、異常時に出動するものが多い。)   
オ 安全性は向上するか?
   ⇒ 停車時に追突されることや、降車に巡回員が転倒したり交通事故にあう確率が低下するのは明らかである。   
カ パトカーの燃料消費量の減少からCO2排出量の削減量を算出は出来るか?
   ⇒ 燃料消費量の削減から算出すると、1ヶ月あたりガソリン約4リットルの削減から、約25kgの二酸化炭素排出量の削減が算出される。 ◆

▼PowerPoint PAGE-23

(2)GPSロガーのデータ記録の基本設定を決定する。=特記仕様書に記載することになるだろう。
  ア 記録間隔の設定は?(必要以上に短くする必要は無い)
   ⇒ ログ間隔は、時間、距離、速度から選択し記録できる。
      距離設定とした場合
     30mでログを取ると仮定した場合、時速60kmならば、一秒間に17m進むとなると、2秒おきのログ間隔に相当する。
     これは、明らかに多すぎる。
     また、事象が起きて定位置にとどまった場合にはログ間隔が長くなりすぎる。(ログ間隔を速度で選択した場合も同様の問題あり。)
      時間設定とした場合
     時速60kmで走行した場合、1秒間に 17m進むことになる。5秒間では83mであり、郊外部のログ間隔としては問題ない。      市街部の交差点右左折時は、走行速度が極端に落ちるが、設定間隔5秒であればスムーズなストリング(糸=軌跡)である。      取得データの大きさとしては、約6.5時間かかる巡回で0.9M程度で問題ない。
     ゆえに、”ログ間隔は、時間5秒間隔”が妥当である。
     《参照》 P24   
イ 衛星感度の設定は?(極端な精度は求めない)
     ⇒ GL-770を使用前提とすると、衛星感度の設定が無い。また、千歳道路事務所管内においては、郊外部においても問題は生じていない。
     ただし、極端な谷地形であったり都市部の高層ビル群の密集する中を走行した場合、その時の衛星の配置状態(数、角度)に影響される。  
ウ ログデータの提出の形式は?
   ⇒ GPX形式とする。      《参照》 P28 ◆

▼PowerPoint PAGE-24

(1)ア データの途切れなど巡回に支障がないか?

(山岳地やトンネル覆道でのデータの途切れは起こると思われる。市街部と郊外部での走行速度での不具合はないか?)
⇒ その1 山間部における検証結果:  データの途切れは起こらない。GNSS使用不可の部分のデータ間隔が長くなるだけで生成ファイルはひとつ。  左図は、一般国道453号の山岳部の谷地形のGPXのログからのストリングス(糸)である。
 谷地形において問題は生じていない。衛星の配置によっては乱れる場合もあるが、一時的な状況であれば、データの乱れは許容しても良いと思われる。  この覆道部分(金山覆道)では、片道にデータの乱れが認められるが十分な許容範囲である。

使用ソフト:カシミール3DVer9.3.4
素図:国土地理院地図
データ提供:北海道ロードメンテナンス株式会社 ◆

▼PowerPoint PAGE-25

(1)ア データの途切れなど巡回に支障がないか?

(山岳地やトンネル覆道でのデータの途切れは起こると思われる。市街部と郊外部での走行速度での不具合はないか?)
⇒ その2 市街部における検証結果:  データの途切れは起こらない。  
左図は、千歳市街部一般国道36と337の交差点部分である。交差点を直角に曲がっていることが表現されており、ストリングス(糸)に問題は無い。  
次頁に交差点部の拡大図を示す。

使用ソフト:カシミール3DVer9.3.4
素図:国土地理院地図 ◆

▼PowerPoint PAGE-26

 巡回時計のチェックポイントのため、降車し印字処理をしているのが、ストリングス(糸)の密集により判断できる。
 次頁にログを示す。

使用ソフト:カシミール3DVer9.3.4
素図:国土地理院地図 ◆

▼PowerPoint PAGE-27

 ロガーのデータはこのように、時間、緯度、経度、標高、移動方角、速度が記録される。
 この場合、移動速度が小さい部分が6分程度あり、それが降車している時間であると判断できる。なお、車の停止時と発車時の加減速のロスを含むと約7分の巡回時間増となる。

使用ソフト:カシミール3DVer9.3.4
素図:国土地理院地図 ◆

▼PowerPoint PAGE-28

試行前と試行後の比較データです
一回の巡回で約29分の時間短縮となります。 厳冬時や積雪の多い時期にはさらなる効果が期待できます。(説明おわり)◆

以下参考
各定点ポイントで鍵を回すために停車している時間       左 巡回時計有
また停車の為の減速時間、加速時間を比較しました。     右 巡回時計無
右の1:40は基地での停車時間です 比較時期は積雪がなかったので、最大 29分弱の短縮となりましたが 定点での停車時間ではありません。比較上全ての時間を挙げています。
厳冬時や積雪の多い時期にはさらなる効果が期待できます。

▼PowerPoint PAGE-29

GPX(ジーピーエックス、GPS eXchange Format)は、GPS/GNSS装置やGPS/GNSSソフトウェアなど、アプリケーション間でGPS/GNSSのデータをやりとりするためのデータフォーマットである。 GPXは、XML Schemaベースでデザインされており、ウェイポイントや軌跡、ルートなどを記述する。

NMEA 0183 は、音波探査機、ソナー、風速計、ジャイロコンパス、自動操舵装置、GPS受信機、その他数々の機器のような海上電子装置における、電気的・データを合わせた仕様である。 これは米国に本拠を置く米国海洋電子機器協会により規定され管理されてきた。

KML(ケイエムエル)は、アプリケーション・プログラムにおける三次元地理空間情報の表示の管理などを目的とした情報をXMLで記述するものである。2008年4月にKML2.2版は、そのままOpen Geospatial Consortium, Inc (OGC) という地理情報システムのオープンソース化を目指す団体の規格にOGC KMLとして取り入れられた[1]。 comma-separated valuesは、いくつかのフィールドを区切り文字であるカンマ「, 」で区切ったテキストデータおよびテキストファイル ◆

▼PowerPoint PAGE-30




▼PowerPoint PAGE-31

4ページでも説明しましたが こちらがログデータを取得するための機器です。
GISupply(ジーアイサプライ)という北海道上川郡の会社の 製品で、GL-770と言います。 ◆

▼PowerPoint PAGE-32

取扱説明書のURLを載せてありますので活用下さい。 ◆

https://gigaplus.makeshop.jp/gishop/img/GPS/gl-770_mj.pdf

▼PowerPoint PAGE-33

ソフトウェアDLのURL アニュアルのURL 載せてあります 製品の使用前にDLをして下さい。 なお、 発注者は、このソフトをインストールする必要はありません。
巡回経路を確認する場合、グーグルアースが最も簡単だと思います。
あるいは、QGISで確認されるのがよいと思います。 ◆

ソフトウェアDLサイト
https://www.gishop.jp/html/page33.html

ソフトウェアマニュアル
https://gigaplus.makeshop.jp/gishop/img/GPS/psl-12/tsi_phototagger_mj_100416.pdf

▼PowerPoint PAGE-34




▼PowerPoint PAGE-35




▼PowerPoint PAGE-36




▼PowerPoint PAGE-37

Bluetooth搭載PCは Bluetoothでデータの収集をした方が
機器に係る負担を軽減できます。 ◆

▼PowerPoint PAGE-38

自由に形式を選択出来ますが、
道路巡回での 使用データはGPXで統一して出力してください。

▼PowerPoint PAGE-39




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