道路线形优化探索系统「OHPASS」的推广应用
－与3D·CAD、扩张DM、3D·VR等连接、作为景观解决方案展开基于「JHDM」的多样研究－
以箱根马拉松接力赛跑的啦啦队「萝卜舞」而闻名的东京农业大学。在「实用科学主义」理念下，以农学和周边领域相关的教育研究为指向，是一所具有独特专业性和质朴刚健校风的学校。本次要介绍的是，其中将人与自然的共同深生存直接联系起来，标榜地域行动贡献于地球环境的地域环境科学部造园科学科，探求工学方法的「造园建设工学研究室」。特别对面向高速公路事业的CALS/EC（公共事业支援综合信息系统）拥有丰富知识和见解，并以此为基础进一步展开与景观和相关的新型应用研究。
该研究室属于造园主体的造园科学科，注重项目的设计、施工面。为此，将「景观」作为共通的主题，各担当教员在各自的专业方向内不断尝试着各种各样的研究。在这样的研究探索中，信息技术（IT）为道路等土木结构物的造园空间带来了新的设计和施工手法，作为高速公路事业的路线选定流程中的最佳方法，是运用遗传算法「OHPASS（Optimal Highway Path Automatic Search System：OHPASS）」与模拟技术相结合的产物。作为其实现工具，最终将目光锁定在了FORUM8的三维实时VR（虚拟现实）软件「UC-win/Road」，目前，以研究实用化为目标进行着共同开发。
这里，我们对发起该提案，领导该研究室自主研发的山崎元也准教授关于今后的推广进行了采访。
| ■造园建设工学的循环流程、关键在于「景观」 |
从幕府末期到明治时期非常活跃的榎本武扬于1891年创建了东京农业大学的前身徳川育英会农业科。其背景为经过明治维新国力大幅提高的基础上，日本国内农业的发展及其弄明的教育成为不可欠缺的重要部分。
1893年从育英会中独立出来设立了东京农业学校。之后历经组织改革和变更，1925年根据大学法令成为（财）东京农业大学，1949年又根据学校教育法正式开始了现在的（学）东京农业大学。
今日，反应了农业从席卷时代起的变迁，东京农大在世田谷、厚木、鄂霍次克（北海道）3个校区，设置有农学部、应用生物科学部、地域环境科学部、国际食料信息学部、生物产业学部、短期大学部。
本次要介绍的地域环境科学部在1998年由农学部改组而来，由森林综合科学科、生产环境工学科、造园科学科这3个学科构成，设置在世田谷校区。该专业融合了林学、农业工学、造园学的专业技术和社会学要素，主要研究山村、农村、城市各地域的环境保护和改善方法。其中，造园科学科从庭园、公园到城市空间和农村山地，以人与自然共同生存的环境设计和建设作为研究对象。「造园建设工学研究室」则着眼于可持续发展，以探索共同生存和共创型的造园工程为自己的使命。
「『景观』中包含了景色、材料的造形等诸多广泛的要素。现在对该研究室来说是最大的共同课题」
2007年春就任至今的山崎元也准教授凭借在中日本高速道路㈱（NEXCO中日本）的工作经验，主要担任土木结构物设计和施工领域的教学。例如，重视与CALS/EC对应的CAD课程的同时，对利用IT进行景观分析、CALS/EC数据的应用相关的研究，也积极投入时间和精力。
| ■「OHPASS」构筑的流程、3D·CAD、强化与3D·VR的连接 |
山崎元也准教授近年持续共同致力的研究课题之一便是「OHPASS」。
在原本决定高速公路线型的过程中，除了项目的直接目的，在满足道路结构法令及相关要领的规范之上，还需要考虑其经济性、安全性、行驶性以及降低环境负荷等多方面评价因素。但在实际项目中，往往项目立项线型决定后，对环境治理，与当地协议阶段对线型变更提出要求的案例就变得很少了，其原因主要归咎于修改线型需要花大量的时间和精力，最终会导致项目延期等问题的发生。
由此，设计阶段便全面且快速地考虑线型，从运用模拟的手法进行线型讨论的角度出发，在2000年当时受日本道路公团（JH）试验研究所（现㈱高速道路综合技术研究所）的委托，㈱三菱综合研究所开始着手研发。当时的考虑是将纵断线型和平面线型模型化，基于模型对线型进行设计的评价和优化，采用的通过点线型模型和遗传计算方法。以此为基础，在数码地形上对道路线型设计进行模拟和评价，使得降低项目成本、减少土方量平衡等成为可能的道路最佳线型检索系统「OHPASS」开始正式构筑。
与此同时，与三维CAD连动，将DM（数字映射）导入到「OHPASS」，并力图将其工具化。
最近，随着CALS/EC的普及，DM数据的流通不断增大。山崎准教授组织了包含其自身在内的产学相关人员参加的「道路最佳设计研究会」，从事（财）日本建设信息综合中心（JACIC）的研究辅助事业。通过这些活动，以「OHPASS」和扩展DM-SXF变换规格（案）的联合为开端，进一步展开「OHPASS」和三维CAD、「OHPASS」和「UC-win/Road」的连动相关的验证。
「在『OHPASS』的评价项目中加入了景观要素，例如，想要证实当线型发生变化时景观的反应。此时，如果实现了与『UC-win/Road』的接合便会取得巨大的进展」
山崎元也准教授可视化为目的的多个假定选择中明确了采用3D实时VR工具「UC-win/Road」。在此基础之上，从2007年春天开始了一系列的共同研究，尤其在地形数据的表现和航空图片的联合方面，作为路径探索的支援工具充分感受到了其功能性和再现性能。
到目前为止，对「OHPASS」－「三维CAD」－「UC-win/Road」间的数据联合进行了确认。为了今后普及这一构成，需要对可对应的「三维CAD」做进一步的扩充。为此，下一步将重新对三者的联合强化而努力。
此外，以「OHPASS」搜索的线型为基础，可使用VR对景观进行初步的表现。但是，如果不能评价该线型的好与坏，好不容易选定的成果便无法反映到规划中。为此，作为「OHPASS」和VR另一方面的联合，景观的系统评价功能也备受瞩目。
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| ▲东京农业大学 | ||||||||
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| ▲造园科学科 校舍 | ||||||||
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| ▲左起、山崎 元也 准教授、本多 秀行 氏、笠松 功 氏 | ||||||||
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| ▲UC-win/Road的VR数据（东京农业大学） | ||||||||
| ■「JHDM」应用派生出的全新研究方向 |
「其实还有一个内容是从NEXCO中日本时代开始持续展开的『JHDM』，这一内容也打算列入今后的研究中」
「JHDM」是山崎元也准教授在JH试验研究所在籍时曾经参与构筑的项目，并与其有很深的渊源。随着CALS/EC的不断导入，CALS/EC超越了原本高速公路项目的阶段，探索出了不同系统间数据利用的可行方法。在此过程中，尤其对于高速公路事业作为各类项目流程中施工量和各原材料的数据可进行有益的应用。作为其中的一种解决方案，着眼于「数据模型」考虑到之后数据二次利用的数据模型交换需求，与「JHDM（Japan Highway Data Model：道路数据模型）」的构筑保留了接口。
现在，作为日本第一个道路数据模型的应用具体事例，为了应用到道路铺装的维护管理，以及有效的更新加之进行有效的铺装管理系统（PMS），开始与民间企业进行共同的开发研究。
与PMS相关的还有支援路面监控，可搭载有效测定平坦性及IRI（国际粗糙度指数）的简易测定装置的评价系统的开发正在规划中。这里，驾驶模拟功能成为关键，全新的VR可能性也值得期待。
「（作为这一系列研究所赋予的地位）基本的考虑方法有『JHDM』，它是『OHPASS』，以及称心的评价系统等面向具体应用事例不断展开的过程」
对于山崎元也准教授而言，回顾大约10年前的建设CALS/EC参与了丰富多样的课题研究，之后作为研究者可以说又回到了最初的原点。从这个意义上讲，「JHDM」在全新的CALS/EC构成中具备了有用应用事例，期待能继续做出贡献。总的来说，一边观察海外的市场性，一边研究成果的进一步具体化和普及上也投入更多力量。
最后，再次对在繁忙的工作中对取材给与协力和支持的相关人员表示衷心的感谢。
