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●トンネルや橋りょうなど特殊な環境における実地研修の制約を解放

○少子高齢化で課題となる技術者の人財育成にiPadとARアプリを活用

東京都心部を中心とする地下鉄9路線を運営する東京地下鉄(東京メトロ)。同社は部署ごとにアプリ開発を積極的に行っており、例えば訪日外国人向けの乗換案内アプリなどがよく知られている。なかでも、アプリ開発・活用において社内で最先端と目されているのが、同社において「土木構造物」と呼ばれるトンネルや橋りょうを日々メンテナンスする土木課である。

その土木課では、トンネルや橋りょうといった土木構造物の検査業務にiPad専用アプリケーションを開発し、2015年4月より業務で利用している。このアプリの活用により、ひび割れや漏水の発生位置などの確認・記録作業が効率的に行えるようになっている。

さらに、同社はこうした検査作業を行う技術者の教育用として、AR(拡張現実)技術を活用したiPad専用アプリを開発し、2017年5月から新入社員研修などに用いている。

土木構造物の維持管理用教育アプリは、先述した2015年度から運用している土木構造物の検査業務用iPad専用アプリを拡張開発したもので、東京メトロの総合研修訓練センターに設置されている模擬トンネル、模擬橋りょう・高架橋での研修に活用されている。

具体的には、模擬トンネルや模擬橋りょう・高架橋において、iPadアプリの画面上に実際のトンネルや橋りょう・高架橋に存在する変状を再現することができるようになっている。そのため、検査業務用アプリを用いた実際の検査業務と同じ手法・手順で、維持管理技能の模擬体験が可能となる。これにより、研修生の理解度の向上が期待できるのだ。

鉄道本部工務部土木課 課長補佐 今泉直也氏は次のように語る。

「少子高齢化で技術者の確保が厳しくなりつつあるとはいえ、安全な運行を維持するには、トンネルや橋りょうの検査、補修計画、補修、検査というサイクルを回し続けなければなりません。そのためには、検査の段階で変状を発見できることが何よりも大事です。そこで、技術者の『目』を養う人財育成を効果的に行えるよう、AR技術の活用に思い至りました」

そもそも、土木の技術者向けの研修は難しいという。トンネルや橋りょうのような特殊な環境で実地研修を行おうとすれば、安全面でも時間の面でもかなりの制約が生じてしまうため、どうしてもテキストや写真による研修がメインとなってしまうのである。しかし、それでは現実とのギャップを埋めるのが困難だ。そこで東京メトロが着目したのが、ARだったというわけだ。

○現物との違和感を抑えるべくコンテンツの作り込みに注力

土木構造物の維持管理用教育アプリの開発期間はわずか半年ほどだった。当初の課題は、総合研修訓練センターにある模擬トンネルは実際に使用されているトンネルと較べて壁面がキレイなため、ひび割れなどの変状をどのように再現するかにあった。そこで、変状をうまく再現するための手段としてARが浮上したのである。

とはいえ、変状の表示のさせ方がなかなか難しく、例えばトンネルでは変状と周囲との画像になるべく違和感が生じないよう、変状の周囲を加工してなじませるなどの工夫が凝らされた。

土木課の榎本祐輝氏は、「デザイナーと何度も徹底的にやりとりを重ねました。アプリそのものよりも、そこで表示するコンテンツを作るほうが時間がかかりましたね。現物の土木構造物との差があるのはどうしても仕方ないのですが、ある程度アプリで補うようにして理解しやすくするよう心がけました」と振り返る。

●ARアプリの導入により、研修生と講師双方の理解度が向上

○アプリを用いた検査研修で研修生間や講師との間での議論が活発化

こうして完成したAR技術を活用した土木構造物の維持管理用教育アプリは、土木構造物のメンテナンスに関わる可能性のある新入社員すべてを対象として、研修で用いられていれている。今年度は、グループ会社も含めた約30人が利用している。

アプリの使い方は、模擬橋りょう・高架橋と模擬トンネルでは異なる。模擬橋りょう・高架橋にはARマーカーを設置しているが、模擬トンネルについては壁面自体をマーカーとして認識する技術を開発・活用しているためだ。

このため模擬トンネルでは、ARマーカーの貼り付けや取り替えが不要となっている。このため、設備の制約などによりARマーカーの貼付けが困難で、かつ映し出す対象が広範囲な環境における拡張現実の利用に期待できる。

模擬トンネル内には、変状取得ポイント(マーカー)が10カ所用意されており、それぞれが検査を含めた日常保守において着目しなければならないポイントとなっている。この検査しなければいけないポイントにiPadをかざして写真を撮ると、変状が表示される。

そこで、研修者はどの種類の変状に該当するかを選択して、その変状の発生原因がどれに当たるのかを選び、さらにそれがどういった原因で発生しているのか、手当が必要なのか、監視が必要なのか、それともそのままでいいのかを判定する。

また、手当が必要だと回答した際は、どのような対策が必要かも選択するようになっている。こうしてグループで検査を行った後に教室に戻ると、「変状名」「原因」「原因詳細内容」についての採点結果について判定結果について振り返りながら議論するのである。

今泉氏は、「現在では講師側のアプリに対する理解度も上がっていて、『こんなこともできるんじゃないか』と活発に意見を寄せられるようになっています。研修現場でも、講師と研修生が自由闊達に意見交換しやすい環境ができています」と話す。

○自分達の手でつくったアプリだからこそ積極的な改善につながる

土木構造物の維持管理用教育アプリの導入により、既に確認されている効果は大きく以下の3点だ。

実際の検査の方法・手順を模擬体験できる

実際の変状を仮想的に確認することができ、理解度が高まる

時間の制約にとらわれず安全に教育が行える

こうした効果を踏まえて、東京メトロではアプリをさらに進化させていくという。

今後の構想について、今泉氏は以下のように語った。

「やはり、コンテンツが進化のカギと考えています。再現する変状も現在のような単純なものだけではなく、ベテランの技術者であっても判定に迷うような変状なども増やしていきたいですね。新入社員向けの研修が終了した後にアンケートを行っていますが、『もっとこうして欲しい』といった意見も寄せられています。そうした意見も反映しながら、より効果の高いアプリへと改善を重ねていく構えです。そもそも、自分達の手でつくったアプリだからこそ、『こうしたい、ああしたい』といった意見にこたえていくことができるのではないでしょうか」