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五洋建設株式会社（社長 清水琢三）と株式会社ＡＣＳＬ（代表取締役CEO 鷲谷聡之）は３D-LiDARとLTE通信機能を搭載したドローン “Penta-Ocean Vanguard-DroneLiDAR “（以下POV-DL。写真-1）によるリアルタイム船舶土量検収システムを開発しました。

防波堤や岸壁などの築造工事等では、工事数量を管理するために土砂運搬船ごとに石材や砂材等の積載量を検収する必要があります。これまでは、土砂運搬船上で元請職員が4〜6名の作業員とともにスタッフやリボンテープを用いて検収（写真-2）していたため約20分を要し、さらに帳票は事務所に戻ってから作成する必要がありました。土砂運搬船が沖合にいる場合には、元請職員は交通船で往復移動する必要があり、検収に１時間以上を要するケースもあることから、検収作業の負荷軽減が求められていました。
今回開発した船舶土量検収システムにより、陸上の職員１名がPOV-DLを土砂運搬船の上空まで飛行させ、光学カメラで積載状況を写真撮影し、３D-LiDARで船倉内の積載形状を５秒間計測することで、積載土量が直ちに算出・表示され、帳票も自動で作成できるようになりました。

本システムでは３D-LiDARによる点群データから積載土量をクラウド上で算出して帳票作成するアルゴリズムを構築するとともに、波の影響で揺れる土砂運搬船でも安定して計測できるようにSLAM※1技術と組み合わせたシステムを実装しました。また、2020年12月に電波法で制度整備※2された上空でのLTE通信機能を利用して、POV-DLの帰還を待たずに直ちに計測データをクラウドに伝送・保存できる機能を拡張しました。これにより、POV-DLによる計測データの取得から、クラウドへの伝送・保存、積載土量の算出・帳票作成までの一連の検収作業をシステム化することができました（図-1、2）。
横浜港本牧地区防波堤築造工事での実証試験では、土砂運搬船（積載量約2,100m3）の土量検収に要した時間は20分から５分に、人員は６名から１名に削減でき、大幅な生産性の向上に寄与することを確認しました。
本システムは、検収作業の負荷軽減に貢献するだけでなく、土砂運搬船の待機時間を削減できるため、土砂投入工事の効率化にも寄与します。五洋建設はこれからも海上工事の生産性向上に向けて様々なICT技術を活用してまいります。

※1：Simultaneous Localization and Mapping。点群データから自己位置推定と周辺認識を同時に行う機能
※2：2020年12月電波法の制度整備に伴い、高度150m未満の空域において、簡素化した手続きにより一定の条件に合致する携帯電話等の端末が無人航空機で利用可能となった。

図-2　従来とPOV-DLでの検収方法ならびに時間の比較