スペースデータ、RobotBrainにタワークレーン作業シミュレーションを搭載

高速道路工事の現場を空間知能上で再現し、クレーンの配置・手順・安全条件を着工前に検証

株式会社スペースデータ

2026年11月9日 11時00分

株式会社スペースデータ（本社：東京都港区、代表取締役社長：佐藤航陽、以下「スペースデータ」）は、ロボットの現場実装基盤「RobotBrain（ロボットブレイン）」に、タワークレーン作業の物理シミュレーション機能を組み込みました。第一弾として、東名高速道路と首都圏中央連絡自動車道（圏央道）が交わる海老名ジャンクションを舞台に、地形と高架を「空間知能」（空間を情報化し、AIに物理を学ばせ、機械が自律的に動けるようにするスペースデータの技術）上で再現し、想定工事（ランプ橋の拡幅）のヤードに配置したクレーン4台と工事車両6台を物理計算で動かします。架設・荷役・相吊り・掘削・打設・安全教育の6つの作業を、操作のたびに重さ・張力・揺れを計算しながら体験・検証できます。

▲タワークレーン作業の操作画面。機種を選び、旋回・起伏・巻き上げを操作しながら、負荷率や揺れを確かめられる（シミュレーション画面）

背景

日本の高速道路は開通から長い年月を経た区間が多く、老朽化に伴う大規模な更新・修繕工事が各地で進められています。こうした工事は、供用中の高架や交通に近接した限られたヤードで行われることが多く、クレーンの配置や吊り上げの手順、作業員の立ち位置を誤ると、構造物との接触や吊り荷の落下といった重大事故につながるおそれがあります。

一方で、クレーン作業の安全性は荷の重さや作業半径、風や操作による揺れなど多くの条件に左右され、着工前に現地で同じ条件を再現して試すことはできません。施工計画や安全教育は図面と経験に頼る部分が大きく、関係者が同じ完成イメージを共有しにくいことも課題でした。

RobotBrainへの組み込みの概要

▲ 架設の再現。鋼桁と高架の最接近箇所を赤枠で示し、その時点の距離を表示（シミュレーション画面）

1. ロボットの導入前検証の仕組みを建設現場へ

RobotBrainは、ロボットの機種・台数・配置・制御・安全条件を仮想空間で検証してから実機に反映し、現場で得たデータを仮想空間に戻して更新する、ロボットの現場実装基盤です。今回、この導入前検証の仕組みを建設現場のクレーンや建設機械に適用しました。海老名ジャンクションの地形と高架を空間知能上で再現し、その上に想定工事の作業ヤードを配置しています。タワークレーン3基と移動式クレーン1台の計4台、トレーラーやバックホウ、ダンプ、コンクリートポンプ車など工事車両6台が、同じ空間の中で連動して動きます。

2. 公表仕様に基づくクレーンモデルと物理計算

▲ 打設の再現。打ち込みが速すぎると型枠にかかる側圧が設計値を超え、作業を停止（シミュレーション画面）

クレーンは、国内外メーカーが公表している仕様（定格総荷重表、速度、寸法）の数値を基にスペースデータが独自に構築したモデルです。起伏式・水平式（フラットトップ）のタワークレーンと100t級の移動式クレーンを再現しています。物理シミュレーションソフトウェアを用い、重さ・ワイヤの張力・吊り荷の揺れを操作のたびに計算します。公表されていない数値は同クラスの公表値から推定し、画面上でも「推定」と表示しています。

3. 再現している6つの作業

架設：長さ12mの鋼桁を高架の上で旋回させて据え付ける手順を再生し、高架との距離を毎秒10回計測して、最も近づいている箇所とその距離を赤色で表示します
荷役：3t〜25tのおもりをトレーラーへ積み込み、張力・負荷率・揺れ・マストのたわみを重さごとに比較します
相吊り：2台のクレーンで長さ20m・重さ26tの箱桁を吊り上げます。片方だけを巻き上げると桁が10.1°傾く危険な作業と比較できます
掘削：バックホウで土砂を掘削してダンプへ積み込みます。深く掘りすぎると腕部の能力を超えて停止する様子を再現します
打設：コンクリートポンプ車で橋脚に生コンクリート29.9m³を打設します。打設速度が速すぎると型枠にかかる側圧が設計値の1.7倍に達し、作業を停止します
安全教育：玉掛け・合図の「3・3・3運動」を再現します。吊り荷の周囲3m以内に人（体験者のアバターを含む）が入るとクレーンを停止します

想定する活用

▲ 安全教育の再現。吊り荷に人が近づくと警告を表示し、クレーンを停止（シミュレーション画面）

本機能は、高速道路会社、鉄道事業者、ゼネコン、建設コンサルタントなど、供用中のインフラに近接した工事の計画・発注・施工を担う事業者での活用を想定しています。

施工計画の段階：クレーンの配置や機種、吊り上げ手順の候補を画面上で比較し、構造物との離隔や負荷率を数値で確認できます
関係者との協議の段階：発注者・施工者・近隣関係者が空間知能上に再現された同じ現場で作業の流れを確認し、完成までのイメージを共有できます
着工前の教育の段階：作業員が危険な状況を安全に体験し、玉掛けや合図の手順を現場に入る前に身につけられます

今後の展望

スペースデータは今後、RobotBrainの建設分野向け機能として、八王子ジャンクションをはじめとする全国の主要ジャンクションを舞台にしたシミュレーションの整備を進めます。あわせて、高速道路の更新工事に携わる事業者との対話を通じて実際の施工計画や教育での活用を検証し、空間知能上で検証した手順を建設機械の自動化・遠隔操作へつなげるフィジカルAIとしての活用を目指します。

※本シミュレーションの工事内容は想定であり、実在の工事計画とは関係ありません。登場するクレーン等は各機種の公表仕様を基にスペースデータが独自に構築したモデルであり、メーカーの公式モデルではありません。公表されていない数値は推定値を含みます。