CHCNAV RS10 ハンドヘルド SLAM 3D レーザースキャナーを用いた地下鉄駅のエスカレーターの「スキャン・トゥ・BIM」測量

稼働中の鉄道駅内で測量を行う場合、三脚や地上制御点を設置するスペースがほとんどなく、長時間の作業も困難です。韓国のある地下鉄駅における新しいエスカレーター設置プロジェクトにおいて、DAEGYEONG Survey Systemは、混雑した狭い空間を正確に再構築すると同時に、日常の運行に支障をきたさないようにする必要がありました。 チームは、CHCNAV RS10ハンドヘルドSLAMスキャナーを使用して30分で現場全体を計測し、CHCNAV CoPreで点群データを処理した後、Autodesk^® Revit^®ソフトウェアでBIMモデルを構築し、工事着工前にエスカレーターの設置シミュレーションを行いました。

プロジェクト：地下鉄駅におけるエスカレーターのBIMシミュレーション

DAEGYEONG Survey Systemは、韓国の繁忙な都市鉄道線の駅において、このプロジェクトを実施しました。その目的は、同駅における新しいエスカレーターの設置工事をシミュレーションできるBIMモデルを構築することでした。 この作業では、駅周辺環境を正確にデジタル再現することが求められ、これによりチームは、限られたスペースかつ運行中の鉄道施設内で、エスカレーターのトラスをどのように搬入・設置するかを評価することが可能となりました。
 

このプロジェクトの要件は、限られたアクセス条件、高い精度、そして運行への影響を最小限に抑えることでした：
 

• 現場：利用客が多く、運行中の都市鉄道沿線の駅。アクセス可能な時間帯が限られており、歩行者の往来も激しい。
   
• 目的：新しいエスカレーター用トラスの搬送、吊り上げ、設置をシミュレーションするためのBIMモデルを作成すること。
   
• 対象範囲：エスカレーター、周辺の駅構造物、建設機械のアクセス経路、および隣接する周辺環境。
   
• 制約条件：三脚の設置不可、地上制御点なし、駅の運営への影響を可能な限り最小限に抑えること。

CHCNAV RS10 ソリューション：1回のスキャンでBIM化を実現するワークフロー

DAEGYEONG Survey Systemは、単一の連携されたワークフローを軸に本プロジェクトを構築しました。RS10がデータ収集を担当し、CHCNAVCoPreが点群データを処理してRCP形式で直接エクスポートし、Revitソフトウェアがその点群データをBIMモデルに変換しました。 CoPreはRCP形式で直接エクスポートするため、ReCapを介した追加の変換やCAD図面を必要とせずに、点群データをRevitソフトウェアにインポートすることができました。これにより、ソフトウェアコストの削減とBIMワークフローの簡素化が実現しました。
 

なぜTLSやトータルステーションではなく、ハンドヘルド型SLAMスキャナーなのか

混雑した稼働中の駅では、計測方法がプロジェクト全体を左右します。以下の比較表は、チームが地上レーザースキャニング（TLS）やトータルステーションではなく、RS10を選んだ理由を示しています。
 

ワークフロー：現場調査からシミュレーションまでの6つのステップ

ステップ1：スキャン範囲と経路を計画する

チームは、エスカレーター、駅の構造物、建設機械のアクセス経路、および周辺の要素を1回の巡回で網羅できるよう、スキャン範囲と巡回ルートを確認した。

ステップ 2：RS10 を使用して点群データを取得する

測量士はルートを歩きながら、RS10を用いて現場で点群データを収集しました。RTKとSLAMのディープフュージョンにより、地上基準点なしでも高精度な計測が可能となり、1人のオペレーターが約30分で現場全体のデータ取得を完了しました。

ステップ3：CoPreで処理し、RCPをエクスポートする

生データはCHCNAV CoPreで処理され、そこから点群データがRCP形式で直接エクスポートされました。この直接出力により、余分な変換工程が省かれ、Revitソフトウェアへのインポートに向けたデータ準備が完了しました。

ステップ4：Revitソフトウェアにインポートし、スライスと計測を行う

点群データは、スライス処理や計測を行うためにRevitソフトウェアに直接インポートされました。チームはこの点群データをもとに、エスカレーターエリア全体の正確な標高および断面寸法を算出しました。
 

ステップ5：RevitソフトウェアでBIMモデルを作成する

チームは、スキャン・トゥ・BIMのワークフローに従い、点群データをもとにRevitソフトウェアでBIMモデルを作成しました。このモデルでは、エスカレーター、駅の構造物、および周辺環境が、解析可能な形で再現されています。

ステップ6：施工の分析とシミュレーション

点群データとBIMモデルが整った後、チームは解析と施工シミュレーションを実施し、最終成果物を提出しました。チームはエスカレーター、駅舎構造、建設機械、および周辺環境をモデル化し、施工に先立ち、完全な解体、移設、吊り上げ、設置の全工程をシミュレーションしました。 これにより、潜在的な衝突、混雑、クリアランス上の問題、および工程上の競合を事前に特定することができました。成果物には、トラスの分割計画、トラス構造図、モデルと点群の配置比較、およびクレーン設置場所選定のシミュレーションが含まれていました。

結果：30分で制圧された封鎖された基地

スキャン・トゥ・BIMのワークフローにより、現場での作業時間を短縮しつつ、混雑した駅を正確に再現することができました。1人のオペレーターが約30分で現場全体をスキャンしたため、現場での労力を削減し、駅の運営への支障も最小限に抑えることができました。高精度な点群データにより、信頼性の高い施工精度が確保され、RCP形式での直接出力により、現場データからBIMモデルへの変換プロセスを短縮することができました。

プロジェクトチームは、このアプローチによる4つのメリットを次のように挙げた：
 

• 1人で運用できるため、現場の人件費と時間を削減できる。
   
• 高精度な点群データにより、施工精度が向上する。
   
• 現場での変更点を迅速に確認できるため、施工計画における試行錯誤を減らすことができます。
   
• デジタル分析により、関係者間のコミュニケーションコストを削減できます。

構築前のシミュレーションの価値

建設前に、完全な解体、移設、吊り上げ、設置の全工程をシミュレーションすることで、チームは現場ではなく画面上で問題を解決することができました。駅の正確なデジタルツインを用いて作業手順を検証したことで、エスカレーターのトラスが搬入された際の衝突、混雑、クリアランスに関する問題のリスクを低減できたほか、すべての関係者が計画を視覚的に共有できるようになりました。
 

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三脚や地上制御点の使用が現実的でない、複雑な運用空間を計測するチームにとって、この地下鉄駅プロジェクトは明確な実例となります。BIMへの直接スキャン機能を備えたハンドヘルドSLAMスキャナーを使えば、数分で現場を再構築し、工事開始前の建設シミュレーションを支援できるのです。RS10は、屋内および建築現場向けのハンドヘルドLiDARスキャナー「RS7」と並んで、CHC Navigationの3Dモバイルマッピング、測量、エンジニアリングソリューションの一翼を担っています。

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CHC Navigationについて

CHC Navigation（CHCNAV）は、生産性と効率の向上を目的とした、高度なマッピング、ナビゲーション、測位ソリューションを開発しています。 地理空間、農業、機械制御、自律走行などの業界にサービスを提供するCHCNAVは、専門家の能力を高め、業界の発展を牽引する革新的な技術を提供しています。140カ国以上に拠点を持ち、2,200名以上の専門家からなるチームを擁するCHC Navigationは、地理空間業界をはじめとする幅広い分野において、リーダーとして認められています。 CHC Navigation [Huace:300627.SZ] に関する詳細については、https://geospatial.chcnav.com/about/overviewをご覧ください。