東芝と阪神高速道路は、実在する橋梁の劣化状況を調べるための技術を共同で開発した。構造解析技術とセンサーデータを組み合わせて、実際の荷重による影響を把握し、橋梁の保守業務を効率化する狙いだ。

†構造解析=構造物に作用した荷重による変形や応力を計算すること。
(出所:東芝)

現実空間の事象を仮想空間に再現

 阪神高速道路(旧阪神高速道路公団)は、同名の都市高速道路の大規模更新や修繕を担う民間企業である。橋梁などのインフラ構造物では老朽化対策としての保守業務の重要性が高まっており、同社が管理する橋梁も例外ではない。従来、保守業務は現場の熟練者に依存する部分が大きかった。だが、高齢化や労働力人口の減少によって保守業務の効率化が喫緊の課題になっていると、同社 技術部技術推進室課長代理の篠原聖二氏は語る。

 保守業務の効率化には、点検箇所の絞り込みが有効だ。あらゆる箇所を定期的に点検するのではなく、劣化が著しい箇所だけを都度点検すれば、保守業務にかかる時間や手間を大幅に減らせるからである。そのためには、劣化の原因となる荷重の発生箇所や大きさを正確に把握する必要がある。そうすれば、荷重による変形や応力を計算し、腐食や減肉といった劣化状況を推測できる。

†減肉=部材の厚さ(肉厚)が減ること。

 そこで、実際に発生した荷重をセンサーで計測し、そのデータを構造解析ソフトウエアに入力することで、変形や応力を計算するという手法を取ることにした。現実の橋梁や事象をデジタルデータとして再現することから、東芝と阪神高速道路は「橋梁デジタルツイン」と呼ぶ。

†デジタルツイン=現実の物体や事象を仮想空間に再現したもの。現実を複製したデジタルデータという意味で、双子になぞらえている。

 橋梁デジタルツインの実現には、高精度な構造解析技術とセンサーネットワークが不可欠である。そのうち構造解析技術は既に確立のめどが付いた。現在は橋梁にセンサーを設置してデータの正確性を検証するなど、センサーネットワークの構築を試験的に進めている。

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