熟練者の目視判定をAIが代替。RistのAIカメラ「AIMERA」、戸田建設のシールド工事で土質判別に採用、正答率90%超

京セラグループのRistは、戸田建設が進める泥土圧シールド工事における掘削土砂の土量計測管理システムの高精度化に向け、自社開発のオールインワンAIカメラ「AIMERA®」を活用した土質判別技術の開発を支援したと発表した。

検証では、正答率90%を超える高精度な自動判別を達成した。

含水比計測に不可欠な「土質判断」が、熟練者の目視頼みだった

泥土圧シールド工事は、掘削土砂に添加材を加えて泥土化することで掘削の安定性を高める工法だ。

施工にあたっては、地盤の緩みや陥没を防ぐため、掘削土砂の土量をリアルタイムで管理しながら慎重に掘り進める必要がある。

戸田建設が開発を進める「掘削土量計測管理システム」は、ベルトコンベアで搬送される掘削土砂の体積・重量・含水比などのデータを統合し、リアルタイムに掘削土量を計測・管理する技術である。

このうち「含水比」を正確に計測するには、対象となる土質（砂質土、粘性土、砂礫など）に合わせて「検量線」を適切に切り替える必要がある。

従来、この土質の判断は熟練技能者が目視や触感によって行っており、判定の属人化や、システムのリアルタイム性を活かしきれない点が課題となっていた。

坑内でも単独稼働するオールインワンAIカメラ。時速換算のコンベア上でも高精度

こうした課題を解決するために導入されたのが、カメラ・照明・AI実行用PCが一体化したオールインワンAIカメラ「AIMERA」だ。


ネットワーク環境がないトンネル坑内でもスタンドアローンで稼働し、PC・照明が一体化しているため狭所にも設置できる。

粉塵や振動の多い現場でも動作し、高精度かつリアルタイムに土質を自動推定してデータ連携する。


検証の結果、毎分60mで移動するベルトコンベア上の土砂を「AIMERA」が高精度に自動撮影でき、土質判別精度は正答率90%を超えることが確認された。

目視業務から解放、施工自動化の基盤に。推論機能の開発を推進

導入によって生まれる価値は2つ。

業務フローの変革と人的リソースの創出

熟練技能者がベルトコンベアに張り付いて目視確認する業務が不要となり、より高度な施工管理業務にリソースを集中できる。

高精度管理によるコストダウンと施工自動化への寄与

リアルタイムで正確な土質判別と土量管理により、施工トラブルの未然防止につながる。

さらに将来的には、排土状態の把握や加泥材の自動調整など、シールド工事全体の施工自動化を推進する基盤となり、中長期的な現場のコスト削減に貢献するという。

Ristは今後、推論機能の開発を進め、戸田建設のシールドトンネル工事の自動化および建設現場DXの推進に貢献していくとしている。