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使用者介紹/第135回
國土交通省
國土技術政策綜合研究所 企劃部企劃科

國綜研負責由日本國土交通省推動的基礎設施DX以及相關技術的開發。以新冠疫情為契機,作為使用BIM、CIM和VR的一部分,引用了「大型4KVR立體DS」和「VR國綜研」

「我們談論過進行基礎設施DX(數位轉型),作為國土技術政策綜合研究所,我們負責技術開發部分。」

自2016年以來,國交省一直致力於推動「i-Construction」的發展,其可透過利用ICT(資訊通訊科技)在建築工地提高整個建築生產系統的生產率。主要原因在於雖然基礎設施部門對災害和老化措施的需求日益增加,但建築業的勞動力短缺問題日益嚴重。 此外,自2020年初以來,由於新型冠狀病毒在全球的蔓延的影響,迫使人們轉向非接觸式和遠端工作方式,以降低工事現場的感染風險,同時促進國家強韌化和經濟發展。在這種情況下,我們利用透過各種措施獲得的基礎設施發展相關數據和數位技術。 為了應對社會經濟環境、需求的變化,DX正在跨省基礎設施領域開展工作,以改變社會資本和公共服務、與基礎設施發展相關的業務本身和組織、流程、建築業及交通部的文化風土、以及工作方式,以促進公眾對基礎設施的理解,並實現安全、可靠及富足的生活。 國綜研企劃部企劃科科長尾崎悠太回顧說,國綜研一直致力於1)構建「DX數據中心」,集中整合和利用BIM/CIM模型等3D數據,2)開發「建築DX實驗場」,以促進工業、學術界和政府在無人化和自動施工方面的技術發展,用於改善環境,促進基礎設施DX。

本次介紹的使用者是負責國綜研各研究部的企劃協調和研究環境的改善等工作的「企劃部企劃科」。該科室透過從以前就展開的i-Construction相關的活動就進行合作,目前專注於BIM/CIM和VR技術的使用。從2020年初開始,就計劃匯入基於FORUM8的3D即時VR軟體「UC-win/Road」的大型4KVR立體視駕駛模擬器(DS)。2020年底開始計劃匯入採用虛擬平台系統「F8VPS」的「VR國綜研」。還分別計劃對這兩個系統與上述DX數據中心進行連攜,並開發新的推廣工具。


「VR國綜研」,透過FORUM8虛擬平台系統(F8VPS)再現了研究所旭廳舍
透過虛擬觀光可以參觀現場,也可以播放實驗設施的介紹電影等


 迎來20週年的國綜研的活動歷程、企劃部的舉措

國綜研是國家交通部內唯一負責住房和社會資本等領域的研究機構。將技術定位為自身的原動力,並提出「目標實現現在及未來的安全、可靠的環境以及充滿活力、魅力的國家和社會」這一使命。 為了使本計劃更加具體化,我們制定了以下方法:1)作為技術專家從政府的角度參與國家交通部的政策部署;2)將在研究活動中培養的先進且綜合性的技術技能回饋到實踐領域;3)透過深入瞭解國家、社會的未來及促進技術發展,來創造新的政策。

2001年,國家交通省的土木研究所、建築研究所和港口技術研究所合併。重組了以國綜研為首的具有土木、建築及港口機場技術的獨立行政機構(後改名國家研究開發法人)中各個研究所分別負責各個職位的體制。尾崎科長表示,自那時以來,國綜研一直與國家交通部合作,進行大量技術研究和開發,以將這些技術與該部的業務連攜。

國綜研目前由三個管理部門(總務部、企劃部和管理協調部)和11個研究部門(下水道研究部、河流研究部、土石流災害研究部、道路交通研究部、道路結構研究部、建築研究部、住房研究部、城市研究部、沿海海洋和防災研究部、港口研究部以及機場研究部)加上1箇中心(社會資本管理研究中心)組成。 各部、中心以茨城縣筑波市為首,在神奈川縣橫須賀市、熊本縣南阿蘇村設有據點。活動包括:1)支援規劃、制定、傳播國土交通政策的研發;2)為災害和事故響應提供先進的技術支援和改進對策技術;3)支援提高當地發展局的現場技術能力;4)收集、分析、管理作為制定政策的技術基礎的數據,並回饋社會,以這四大方面為主軸展開活動。

今年是國綜研成立20週年,主要研究領域包括:1)加強包括防災減災等保護國家及保障人民生命和生計的研究,;2)促進基礎設施DX和i-Construction,提高社會生產力和增長潛力的研究;3)促進智慧城市和3D城市模式的使用,支援舒適、安心生活的研究。針對各個領域各個研究設定主題,推進研究。

國綜研的企劃部由企劃科、研究評價和促進科、設施科以及國際研究促進科組成。其中,企劃科負責協調專案,改善研究環境,以確保國綜研各研究部的研究工作順利進行。 近年來,除了i-Construction或BIM/CIM等舉措外,還推進了基礎設施DX,因此,正在展開如上所述的3D數字數據利用的核心將是建設DX數據中心以及開發作為相關技術的基礎,建築 DX 實驗場的開發。

國家交通省
國土技術政策綜合研究所 企劃部企劃科
URL http://www.nilim.go.jp/
地點 茨城縣筑波市
業務內容:
規劃、協調研究所內各個研究任務以及改善研究環境
國綜研
企劃部企劃科
科長
尾崎悠太 先生
國綜研
企劃部企劃科
建築專家
湯淺亮 先生


創造社會「未來」的研究所
今年是國綜研成立20週年。
以此為契機,總結了20年來的活動歷程
出版了《國綜研20年史》。

點選此處下載《國綜研20年史》



 引進大型4KVR立體DS作為研究平台,計劃與DX數據中心連攜

國家交通省希望透過基礎設施DX實現「提高生產率」,而這恰恰是i-Construction從以前就展開的活動。此外,我們的目標是「工作方式改革」,為包括建築工地所有在行業內工作的人,將曾經被稱為「3K」的土木工程行業轉變為一個更好的工作環境。 從這個角度看,國綜研企劃部企劃科的建築專家湯淺亮先生表示,「BIM/CIM和VR技術將成為一種重大武器」,並對此十分的關注。

換句話說,與在現場進行實驗相比,透過充分利用這些技術,可以在消除危險和避免成本浪費的同時獲得最大的結果。此外,在大型實驗中,有時對研究人員的門檻較高,因此,如果是模擬器的話有可以隨意嘗試這一好處。

此外,自2020年初開始迅速擴大的新型冠狀病毒傳播,也迫使在接觸型工作比重較高的土木行業進行工作方式改革。在儘可能不與人接觸的情況下,進行包括實驗等工作,或是從遠處進行工作。它也為實現有助於提高生產力的重大轉變提供了新的契機。

原本每個研究部門都獨自使用VR技術和DS。尾崎科長對此進行了解說,「考慮到在此期間,工作方式也不得不改變,因此,我們決定構建一些在研究所也能內易於使用的東西。」

並且, DS能夠以3D形式視覺化各種內容,可以檢查基礎設施結構並重現河流的洪水狀況等。因此,引進模擬器對不同專業部分的平台進行跨學科有效利用十分必要。

尾崎科長在從事道路交通研究時也使用過類似的DS,他提出了本次DS研究的必要規格, 1)除了汽車之外,也必須完備自行車及行人的模擬,以達到在視覺上能夠看到腳下的空間,獲得身臨其境的感覺;2)具有即時感的駕駛環境;3)設想結構物的檢查,實現即時反映行走時的視點的臨場感;4)設想結構的診斷訓練,多個技術人員能夠同時對一個結構物共享當下狀況; 5)計劃於2020年秋季設定能夠應對未來發展的高解析度等功能。 我們廣泛招募了符合這些規範的系統,並於同年年底決定採用UC-win/Road DS。之後,我們計劃在年底前實現建立「大型4KVR立體DS」的基本系統,該系統具有寬視角和高沉浸感的大型四面螢幕沉浸式立體顯示系統,並使用實際汽車部件重現逼真的駕駛環境。

「在建立具有最低規格的平台後,我希望每個研究部門都能很好地利用它。此外,我們還會研究如何讓研究所以外的人員也能利用這些平台。」

建築專家湯淺先生就由國綜研重點研究的「DX數據中心」進行討論。它將3D數據(如BIM/CIM)集中整合到國家實驗室的大容量伺服器上,該伺服器透過超高速通訊基礎設施連線,並配備了最低限度的CIM軟體,以鼓勵在VR、AR和建築裝置的自主施工中加以利用。與正在並行進行的「建築DX實驗場」一起,預計與大型4KVR立體DS合作的可能性會越來越大。

展示使用3D列印機製作的作為BIM/CIM數據使用模型的 「VR國綜研」數據 在大型4面螢幕的沉浸式立體顯示系統中實現寬視角和高沉浸式駕駛模擬器


 新型推廣工具「VR國綜研」,將來可期

「我們在推廣方面也投入大量精力,每年都會舉辦數次活動,讓孩子們參觀實驗設施。」

由於如今的新冠疫情的影響,限制了對公眾的開放。我們正在尋找新的方法,不分老少不論遠近讓更多的人都能瞭解到國綜研的設施。與上述的大型4KVR立體DS相同,我們於2020年春季左右開始研究,並於同年年底決定引進F8VPS。2021年春季,建立了「VR國綜研」,在3DVR中再現了國綜研旭廳舍的場景。之後,在反覆進行細微修改的同時,從去年6月開始在國綜研網站發佈。 建設專家湯淺說道,「只需具備網路環境就可以在VR國綜研中漫步,近距離感受國綜研的眾多實驗設施,並可在一定程度上了解規模的大小。」

「作為企劃部門, 『VR國綜研』能夠成為研究所全體的推廣平台就滿足了。」國綜研的各個研究部一直致力於各式各樣的實驗和技術開發,發展成一個將有關實驗和結果的視訊和資訊放在VR國綜研上,並可隨時訪問的機制是未來平台發展的一個構想。

F8VPS虛擬平台系統
FORUM8東京總部展示廳以3DVR的形式重現
虛擬校園案例
東京工業大學Tokyo Tech ANNEX


 聚焦ICT的廣泛自由度和巨大發展潛能

然而,除了與國家交通部協力合作的專案(如i-Construction和基礎設施DX)外,還引進了了「大型4KVR立體DS」和「VR國綜研」,這些DS充分利用了VR等高級ICT,以期實現對新冠疫情影響的措施效果。例如,透過使用VR國綜研,就能體會到其再現能力以及可重複發展的可能性。

「ICT具有相當大的自由度和發展潛力,因此,我認為最好抓住機會,儘可能多地引入對將來發展有利無弊。」

編輯:池野隆
(Up&Coming '21 秋季刊)



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