オリエンタル白石は、ニューマチックケーソン（（潜函）工法の施工現場でケーソンショベル3台による6時間超の連続自動運転を達成した。東京大学松尾研究室発AIスタートアップのDeepXが開発したケーソンショベル自動運転システムを活用した取り組みとなり、障害物への接近時に自動で障害物を避ける移動経路の計画機能や、衝突リスクが生じた際に自動停止する機能が正常に動作することを確認し、地下施工の自動化に向けた成果となる。
ニューマチックケーソン工法は地下水圧に対抗するため圧縮空気を送り込んだ作業空間内で掘削を行い、鉄筋コンクリート製の躯体を沈下させながら構造物を構築するもので、地下構造物の施工で広く採用されている。現在は無人化された作業空間で地上から遠隔操作する施工が一般的となっているが、カメラ映像だけでは地山の状況把握が難しく、熟練オペレーターの経験や判断に依存する場面が少なくない。
開発した自動運転システムは、LiDARをはじめとする各種センサーをケーソンショベルに搭載し、函内空間をリアルタイムにデジタルツイン化する仕組み。地山の形状や高さ、開口率などを自動計測しながら複数台のショベルを自律制御することが可能だ。函内の状況をリアルタイムに3次元可視化する機能に加え、土運搬の自動運転機能、障害物回避機能、衝突防止機能、自動運転と手動操作を切り替える機能などを搭載している。
実証試験では函内の棚などを障害物として設定し、自動で回避経路を生成する機能や、衝突リスク発生時の自動停止機能を検証した結果、障害物回避や安全停止機能が正常に動作することを確認した。さたに3台のケーソンショベルを同時に自動運転させる試験では監視員を配置した上で6時間連続稼働を達成した。
今回の成果は、単なる機械の自動運転にとどまらず、地下施工空間全体をデジタルツイン上で再現しながら複数機械を協調制御する点に特徴がある。両社は工法の完全自動化を見据えた機能拡充を進めるとともに複数現場への展開を検討する。
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