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Similar to BIM/CIMにおける3D-GIS･IoTの役割と展望
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BIM/CIMにおける3D-GIS･IoTの役割と展望
- 2. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 教授 蒔苗 耕司 (1965年2月 青森県弘前市生まれ) 学位 博士（情報科学）東北大学 学歴 横浜国立大学教育学研究科（地域研究）修了 職歴 1990～ (株)パスコ （GIS：地理情報システム） (株)日本能率協会総合研究所（地域環境（水・残土)） パシフィックコンサルタンツ(株) （CAD／CG・シミュレーション） 1997～2005 宮城大学助教授 2005～ 同 教授 主な学会活動 土木学会（土木情報学委員会副委員長・教育企画小委員会委員長） ITS Japan，日本地理学会（広報専門委員・WEBシステム） 日本建築学会 日本デジタルゲーム学会 地理情報システム学会 など 2
- 3. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp BIM/CIMの定義と現状 社会インフラの情報連鎖の構造 インフラ情報マネジメントの必要性 BIM/CIMにおける3次元GISの役割 IoTの進化と時空間への展開 インフラ情報マネジメントの課題と展望 3GIS高度利用ワークショップ2018
- 5. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp BIM: Building Information Modeling CIM: [情報]Common Information Model [製造]Computer Integrated Manufacturing ◦ Civil Information Model ◦ Civil Integrated Management ◦ Construction Information Modeling / Management ◦ Civil Information Modeling ≒BIM for Infrastructure 5GIS高度利用ワークショップ2018
- 6. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp BIM vs CIM：対象構造物となる構造物の違い 建築 vs 土木（インフラ） 建築 vs 建設 Vertical vs Horizontal BIM/CIMの情報モデルの特徴 オブジェクト指向の3次元データモデル 属性情報が付与されたデジタルモデル 6GIS高度利用ワークショップ2018
- 7. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp ⇒単なる3次元モデルを作成する仕組みではない！ 7 平面図 正面図 側面図 1 x1 y1 z1 2 x2 y2 z2 3 x3 y3 z3 1 2 3 1 2 3 x y z 媒体依存型 情報 空間依存型 情報 形状位置 本質型 情報 モノ 材質価値 1 2 3 路面 中心線形 盛土 道路 属性情報 属性情報 属性情報 GIS高度利用ワークショップ2018
- 12. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 高度成長期時代に建設した社会資本の寿命が到来 ますます進む都市の集積と過疎化 少子高齢化社会の到来 国土交通省東北地方整備局「道路施設の老朽化対策」より 米国ミネアポリスI-35W落橋事故 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:I- 35W_bridge_collapse_TLR1.jpg 12GIS高度利用ワークショップ2018
- 13. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 蒔苗(2008)に加筆 13 実空間 抽象 具体 実空間から 情報の取得 予測 完成 時間 政策 計画 設計 施工 計画 施工 は情報の変化点 維持 胎児期 青年期幼年期 成人期 胎児期 老年期 幼年期 第１世代 第２世代 は実空間での事象 マクロ マクロミクロ GIS高度利用ワークショップ2018
- 15. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 15 Δt1 Δt2 Δt3 Δt4 Δt5 Δtd 抽象 具体 情報空間 実空間 思考空間 取得 ジオマティックス 情報の表現・加工 GIS, CAD CG/VR/AR/TUI 投影 施工 情報化施工 ロボティクス 情報マネジメント 運用 ITSなど ライフマネジメント アセットマネジメント/ 構造物のモニタリング 予測 数値解析/ シミュレーション 人間・社会との情報交換 Web技術 地域SNS等による情報提供とフィードバック 利用者・住民・人間・地域・社会 蒔苗(2008) GIS高度利用ワークショップ2018
- 17. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp インフラ情報マネジメントとは何か？ ◦ インフラライフサイクルを通じて大量の情報が生成される ◦ 極めて長期にわたるデジタル情報の維持管理は重要な課題である． ◦ ライフサイクルを通じて情報をマネジメントするシステムである． 建設情報標準化の意義 ◦ 建設情報の標準化（STEP，IFC，SXF等）は， 長期あるいは機関を越えた情報の共有化のために必要な仕組みである． ◦ 長期にわたるライフサイクルの中で情報の管理と活用を行うためには， 物理的情報の標準化のみではなく，組織やプロセスを含めた 情報マネジメントシステムを構築していく必要がある． 17 情報マネジメントの系統的な枠組みの構築を図る GIS高度利用ワークショップ2018
- 18. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 階層 課題 Layer 1：組織・人 組織・システムの構成・人の教育・訓練 Layer 2：プロセス ライフサイクル全般にわたる 情報マネジメントのプロセスとセキュリティ Layer 3：アプリケーション 設計・施工・維持管理を支援する アプリケーション Layer 4：データ管理 データ管理の仕組みづくり (ﾏﾙﾁﾒﾃﾞｨｱﾃﾞｰﾀ/ｱｰｶｲﾌﾞ形式，保存場所， 命名規則，時空間ﾌﾚｰﾑﾜｰｸ内のﾃﾞｰﾀﾘﾝｸｼｽﾃﾑ) Layer 5：データ構造 データ(情報)モデル(スキーマ) 18GIS高度利用ワークショップ2018
- 19. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 階層 課題 Layer 1：組織・人 組織・システムの構成・人の教育・訓練 Layer 2：プロセス ライフサイクル全般にわたる 情報マネジメントのプロセス Layer 3：アプリケーション 設計・施工・維持管理を支援する アプリケーション Layer 4：データ管理 データ管理の仕組みづくり (ﾏﾙﾁﾒﾃﾞｨｱﾃﾞｰﾀ/ｱｰｶｲﾌﾞ形式，保存場所， 命名規則，時空間ﾌﾚｰﾑﾜｰｸ内のﾃﾞｰﾀﾘﾝｸｼｽﾃﾑ) Layer 5：データ構造 データ(情報)モデル(スキーマ) 19 現在の情報マネジメントの取り組み 今後，重要になると考えられる階層 GIS高度利用ワークショップ2018
- 20. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 棄却される情報をいかに扱うか ◦ ピラミッドモデルでは生成される全ての情報は， リンクを通じて必ず実空間に接続される ◦ しかし生産プロセスをミクロに見た場合には， 実体に接続されずに，棄却される情報もある 知識を蓄積する仕組みが必要である． ＤＩＫＷピラミッド ◦ 知識マネジメント分野では， DIKWピラミッドが提案されている (Rowley 2007, Wallace 2007). ◦ インフラ情報マネジメントにおいても， DIKWの上位層である知識・知恵を 蓄積・形成する仕組みが必要である． 20GIS高度利用ワークショップ2018
- 21. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 空間情報を基盤とした 汎用的なインフラ情報管理の仕組みづくり 欲しい情報を容易に導くための汎用的な仕組みをつくる 空間情報は良いインデックスでありインターフェースになる 3次元情報に限らず既存の図面・報告書等の情報を含める 蓄積した情報を処理し，知恵・知識を導く仕組みも必要である． 21 BIM/CIMを包含する3次元空間情報モデルの構築と 3次元GISへの実装 GIS高度利用ワークショップ2018
- 24. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 一般的に地図の情報が基盤となる． 地図とは ◦ 地表上の情報を紙などの2次元平面上に記録したもの． ◦ 丸い地球を平面に投影して表現． ◦ 地形起伏等の高さの情報は等高線などにより表現 ２次元地図の限界 ◦ 土地利用の高度化に伴う空間的情報の立体化・輻輳化に 対応できない ◦ 3次元情報に基づく高度な利用（防災シミュレーション等）が できない． ２次元情報から３次元情報へ 24GIS高度利用ワークショップ2018
- 25. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 空間的情報を3次元の幾何情報として扱うことが できるGISである． 2D表現 3D表現 Lars BODUM, Aalborg University, Denmark 25GIS高度利用ワークショップ2018
- 32. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp モノのインターネット： さまざまなモノがインターネットにつながる モノ(Thing) アクチュエータセンサ M2M (machine to machine) Google InfoMotion(94Fifty) Kolibree MEMS, ASIC GIS高度利用ワークショップ2018
- 33. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp ヒトのインターネット： さまざまなヒトがインターネットにつながる 33 M2M (machine to machine) センサ ウェアラブル デバイス アクチュエータ ディスプレイ GPS，加速度，ジャイロ，地磁気， 気圧，照度，電波強度，RFID, etc.. センサだらけの人間 HMI (human machine interface) VR, AR, etc Cloud GIS高度利用ワークショップ2018
- 34. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 34 産業競争力懇談会（2016)「IoT、CPS を活用したスマート建設生産システム -」最終報告より GIS高度利用ワークショップ2018
- 39. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp GIS高度利用ワークショップ2018 39 歩行者 車椅子 仙台駅３F新幹線南口改札～地下鉄仙台駅ホーム
- 40. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp IoTの進展による情報取得・蓄積が進むことにより， 時間軸を加えた時空間情報データベースが必要になる • 時空間情報モデルの確立 • 時空間情報システムの構築 • 応用システムの構築 （時空間解析システムと情報提供システム等） 動的経路探索システムの例 （蒔苗・松田，2015） 40 GIS高度利用ワークショップ2018
- 41. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp タイムラプス映像（橋本店・仙台市） 役割１：ターンバック(Turnback) 役割２ センシング(Sensing) 役割３ ビッグデータ(Bigdata) 役割４ コミュニケーション(Communication) 可児憲生・須田清隆・蒔苗耕司・建山和由：映像を活用したコミュニケーションと技術 伝承 ，JACIC情報 117号，2018 41GIS高度利用ワークショップ2018
- 42. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 42 将来の予測 調査・計画 現実 の 時間 設計 施工 維持管理 現実からの 情報取得 現実への フィードバック 経年変化 仮想モデル 現実モデル 災害・事故等 現実モデルとの 整合 修繕計画 補修 ・改良設計 センサネットワーク による計測情報 補修・改良 次世代 へ 仮想 の 時間 情報空間（サイバー空間） 実空間 合致 外的負荷 GIS高度利用ワークショップ2018
- 43. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp 43 Abstract Concrete Actual Space Information External information :Relation BIG DATA 3D Spatial Information BIM/CIM Models Dynamic Communication Sensors Actuator Data Linkage Recognition Support for Decision Making AI (machine learning) I have decided! Infrastructure Physical World Cyber World Human IoT CPS Society5.0 GIS高度利用ワークショップ2018
- 45. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp インフラ空間情報整備（CIM）と情報取得技術(IoT) ◦ 基盤となる社会インフラ情報のデジタル化 既設インフラの3次元データ化，管理台帳のデジタル化 ◦ 社会インフラのモニタリング技術 既設インフラへのセンサの埋め込み技術 センサの安定性・信頼性の問題→長期のライフサイクルに耐えられるか？ ◦ プローブデータの利用 車両や人の位置・動作情報の取得 情報共有に関する課題（3D-GIS,4D-GIS） ◦ モニタリングした情報の蓄積 ◦ ＣＩＭなどで取得した3次元情報との紐づけ ◦ 動的な情報管理基盤の創出 ◦ 膨大な情報の蓄積技術 ◦ オープンデータ化の効用 情報の利活用に関する課題 ◦ 膨大な情報（ビッグデータ）から必要な情報をどのように抽出するか →人工知能（AI）の活用 ◦ 異なるシステムの連携（国内のみならず海外での情報共有も） ◦ プライバシー・セキュリティに関する課題 求められるIoT×GIS，IoT×土木の人材育成 次世代インフラ時空間情報マネジメントの確立 45GIS高度利用ワークショップ2018
- 46. Makanae Lab makanae@myu.ac.jp GIS高度利用ワークショップ2018 46 建設ICTの基礎となる理論・技術をまとめたテキスト 今年6月末に刊行（B5版 204頁 1,700円＋税） 土木情報学－基礎編－ 情報システムの構築と管理 モデリングとデータベース ソフトコンピューティング 数値シミュレーション 計画数理 画像処理とコンピュータグラフィックス 図形・空間情報処理 計測・通信・制御 情報 調査・計画 設計 施工 維持管理 土木情報学とは 基礎となる情報理論と技術 土木情報学の将来 応用・事例編 （今後対応を検討）