「au Starlink Station」とドローンポートを活用した山岳トンネルの遠隔巡回実証に成功 ～山間部のトンネル掘削現場の安全性と生産性に寄与～
- KDDI株式会社
- KDDIスマートドローン株式会社
- 清水建設株式会社
KDDI株式会社 (本社：東京都港区、代表取締役社長 CEO：松田 浩路、以下 KDDI)、KDDIスマートドローン株式会社 (本社：東京都千代田区、代表取締役社長：博野 雅文、以下 KDDIスマートドローン)、清水建設株式会社 (本社：東京都中央区、代表取締役社長：新村 達也、以下 清水建設) は2026年1月19日から1月20日にかけて、北海道縦貫自動車道 七飯町 大沼トンネル峠下工区新設工事の建設現場において、衛星ブロードバンド通信「Starlink」を活用したauエリア構築ソリューション「au Starlink Station」と自動離着陸・充電機能を備えたドローンポート「Skydio Dock for X10」を活用した遠隔巡回の実証 (以下 本実証) を実施しました。
本実証では、「au Starlink Station」と「Skydio Dock for X10」を組み合わせることで、追加工事や機器の敷設を行うことなく山岳トンネル坑内でのドローンの自律航行 (注1) を実現し、ドローンカメラの映像を基に遠隔でトンネル坑内を巡回できることを確認しました。
また、「au Starlink Station」により、最小限の設備で約4キロメートルの通信エリアを構築。切羽付近も含めたトンネル坑内においても、音声通話やデータ通信、緊急時を想定した連絡が可能なことも確認しました。
なお、衛星通信をバックホールとした通信エリア化により、「Skydio Dock for X10」を活用した山岳トンネル坑内の遠隔巡回の成功は、国内初 (注2) となります。
課題
山岳トンネルの建設現場では、強大な土圧や地震などに伴う掘削面 (切羽) や支保部材の変状、または排水設備の故障などによる坑内冠水などに即時対応するため、定常的に坑内を監視する必要があります。特に長期休工中にも対応が必要となるため、人による定時巡回を実施することが一般的です。
トンネル坑内の通信環境は、掘削の進捗に応じて固定カメラやWi‑Fi機器を設置し、必要に応じて通信ケーブルの延伸、移設・再設定を行いながら状況確認するのが一般的です。しかし、通信環境の脆弱さからトンネル坑内全体を確認することができない課題があります。
また、落盤後の切羽確認や災害発生時には、状況把握のため作業員が危険な場所に近づく必要があり、二次災害のリスクも課題となっています。
本実証について
1. 概要
本実証では、「au Starlink Station」を活用してau通信エリアを構築したトンネル坑内において、「Skydio Dock for X10」による自律航行の遠隔操作および3Dモデルの確認を大沼トンネル峠下工区新設工事インフォメーションセンター (北海道亀田郡七飯町)、清水建設株式会社の本社 (東京都中央区)、温故創新の森NOVARE (注3) (東京都江東区) の3拠点から行い、遠隔巡回の実証に成功しました。
Starlinkを活用した4G LTEの通信エリア化により、大容量通信を必要とするドローン遠隔操作や映像伝送が可能となります。また、トンネル坑内の掘削状況に応じ子機を追加することで通信エリアを柔軟に拡張できます。
2. 実証内容
(1) トンネル坑内巡回業務にドローンポートの活用で現地を無人化
「Skydio Dock for X10」に格納された「Skydio X10」は、あらかじめ設定したスケジュールに基づき自動で離陸します。本実証ではトンネル内を自律航行し、「Skydio X10」の高精度カメラによって撮影した映像をリアルタイムに各拠点へ伝送することで、現地を無人化し遠隔からトンネル内の巡回業務を行いました。
(2) 平時のトンネル坑内巡回
平時の活用を見据えて、以下検証も併せて実施し、活用できることを確認しました。
- ドローンで撮影した画像から切羽部分を3DGS (ガウシアンスプラッティング) (注4) で3Dモデル化
- サーマルカメラを利用したトンネル内壁面の漏水検知
(3) 有事の際の検証
有事の活用も見据えて、遠隔地からドローンを即座に発進させ、人が立ち入る前に切羽の安全状況を確認しました。
- 緊急時に人が危険な現場に行かなくても遠隔から即座にドローンの自律航行ができることを実証
- トンネル坑内を停電させ、目視で坑内を十分確認できない暗所であっても坑内状況を確認できることを実証
3. 実証場所
| ドローン映像伝送元 | 北海道縦貫自動車道 七飯町 大沼トンネル峠下工区新設工事 ※ 建設現場 |
|---|---|
| ドローン映像伝送先 | 清水建設株式会社本社 (東京都中央区) |
| 温故創新の森NOVARE (東京都江東区) | |
| 大沼トンネル峠下工区新設工事インフォメーションセンター (北海道亀田郡七飯町) |
- ※ 北海道縦貫自動車道 七飯町 大沼トンネル峠下工区新設工事
- 工事場所 ：北海道亀田郡七飯町
- 発注者 ：国土交通省 北海道開発局 函館開発建設部
- 施工者 ：清水・宮坂・森川特定建設工事共同企業体
- 工期 ：2023年2月～2028年10月
- 掘削距離 ：工事延長3,560m
4. 各社の役割
| 清水建設 | 実証現場の提供、実業務を想定した検証の実施 |
|---|---|
| KDDI | 「au Starlink Station」の提供、本実証の統括・管理 |
| KDDI スマートドローン |
「Skydio Dock for X10」の提供、運航 |
5. 成果
本実証により、山岳トンネル坑内における通信環境構築とドローンによる遠隔監視の有効性を確認することができました。
- 生産性の向上：遠隔地から坑内巡回を実施することで、現場へ移動する時間を削減することが可能
- 安全性の向上：危険箇所への立ち入り回数を大幅に削減でき、作業員の安全確保に貢献
- DXの推進：切羽の3Dデータ化により、業務の効率化と施工管理を高度化
今後は、本実証で構築した運用体制を全国の掘削現場へ本格的に展開し、建設業界が抱える「担い手不足」や「安全確保」といった課題解決に貢献していきます。
参考
「KDDIドローンソリューション」について
KDDIでは、ドローンの導入から活用時の運用支援までをトータルでサポートします。
詳細はこちらをご確認ください。
これまでの取り組み
- 2024年9月2日 KDDIニュースリリース
Starlink活用によるトンネル建設現場からの3D点群データのリアルタイム伝送に成功 | KDDI News Room - 2024年7月25日 KDDIニュースリリース
鉄道・運輸機構、清水建設、KDDI、国内初、Starlink活用による建設中トンネル坑内の通信エリア化を実現 | KDDI News Room - 2022年12月5日 KDDIニュースリリース
Starlink活用のauエリア構築ソリューション「Satellite Mobile Link」を清水建設が採用 - 2025年8月8日 清水建設ニュースリリース
山岳トンネル現場のオートメーション化を推進～「シミズ･スマート･トンネル」の要素技術開発が完了～
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- 注1) あらかじめ設定された飛行ルートに従って、ドローンが自律的に飛行・制御を行う飛行方法を指します。機体は飛行中に搭載されたカメラの映像情報を解析し、周囲の状況を自ら判断することで、事前に組み込まれたプログラム内容だけに依存せず、安全に飛行できるよう設計されています。障害物を検知した際には、機体自ら障害物を回避し、ミッションを安全に継続する能力を有します。
- 注2) 2026年2月9日時点 KDDIスマートドローン調べ。
- 注3) 温故創新の森NOVARE (東京都江東区) は清水建設が2024年4月に運用を開始した、イノベーション・人材育成の拠点である。
- 注4) 複数写真から高品質な3D空間を高速生成する技術。詳細な情報を持つ粒子で空間を表現し、写真のようにリアルな再現が可能。トンネル内部でも活用でき、土木分野のインフラ点検や施工管理を効率化する技術として注目されている。
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