道路・橋梁の予防保全型維持管理

masashi0025

はじめに

※本記事はAIが生成したものを加工して掲載しています。
※各施策についての理解の深度化や、政策立案のアイデア探しを目的にしています。
※生成AIの進化にあわせて作り直すため、ファクトチェックは今後行う予定です。
※掲載内容を使用する際は、各行政機関の公表資料を別途ご確認ください。

概要(インフラの予防保全型維持管理を取り巻く環境)

  • 自治体がインフラ(道路・橋梁)の予防保全型維持管理を行う意義は「住民の安全・安心の確保と生活の質の向上」と「将来世代への負担を軽減する持続可能な行政運営の実現」にあります。
  • 日本の社会経済活動を支えてきた道路や橋梁などの社会資本ストックは、その多くが高度経済成長期に集中的に整備されました。これらのインフラが一斉に建設後50年を経過する「高齢化」の時代を迎え、老朽化が深刻な社会問題となっています。
  • 特に、人口・資産が集中する東京都特別区においては、インフラの機能不全がもたらす社会的・経済的影響は計り知れません。従来の「壊れたら直す」という事後保全型の対応では、増大し続ける維持管理・更新費用に対応できず、また、予期せぬ事故による人命へのリスクも高まります。
  • このため、損傷が軽微なうちに計画的に対策を講じる「予防保全」への転換が不可欠です。これは、インフラの長寿命化を図り、ライフサイクルコストを縮減・平準化するとともに、住民の安全を恒常的に確保するための、持続可能な行政運営における最重要課題の一つです。

意義

住民にとっての意義

安全な生活環境の確保
  • インフラの計画的な点検・補修により、橋梁の崩落や道路の陥没といった重大事故を未然に防ぎ、日々の通勤・通学や経済活動における安全・安心を確保します。
生活利便性の維持・向上

地域社会にとっての意義

防災・減災機能の強化
  • 地震や豪雨などの自然災害が発生した際に、インフラがその機能を維持することは、避難経路や緊急輸送路の確保、復旧活動の拠点として極めて重要です。予防保全は、災害時におけるインフラの脆弱性を低減させ、地域全体のレジリエンスを向上させます。
    • 客観的根拠:
安定した経済活動の基盤
  • 信頼性の高いインフラは、企業の立地やサプライチェーンの安定に不可欠であり、地域経済の基盤を支えます。インフラへの計画的な投資は、建設業をはじめとする地域経済の活性化にも繋がります。

行政にとっての意義

ライフサイクルコストの縮減と財政負担の平準化
  • 損傷が深刻化してから大規模な修繕を行う「事後保全」に比べ、軽微な段階で対策を講じる「予防保全」は、インフラ全体の生涯にわたる総費用(ライフサイクルコスト)を大幅に削減します。また、計画的な投資により、単年度の財政負担の急激な増大を避けることができます。
行政運営の効率化と生産性向上
  • ドローンやAIなどの新技術を活用することで、点検・診断業務の効率化・高度化が図れます。これにより、限られた人員でより多くのインフラを効果的に管理することが可能となり、行政の生産性が向上します。
    • 客観的根拠:
      • 国土交通省の分析によれば、インフラ維持管理にデジタル技術(インフラDX)を活用することで、作業時間が平均で42.3%削減され、異常検知の精度が27.8%向上するなどの効果が確認されています。
住民からの信頼獲得
  • インフラを計画的に管理し、安全・安心な生活環境を維持する姿勢は、行政に対する住民の信頼を高めます。透明性の高い情報公開と着実な対策の実行が、信頼醸成の鍵となります。
    • 客観的根拠:

(参考)歴史・経過

1950年代~1970年代(高度経済成長期)
1980年代(米国の先行事例)
2012年12月(笹子トンネル天井板落下事故)
2013年(社会資本メンテナンス元年)
2013年11月(インフラ長寿命化基本計画の策定)
2014年(定期点検の義務化)
2021年(第2期インフラ長寿命化計画)
  • これまでの取り組みを踏まえ、「持続可能なインフラメンテナンス」の実現に向け、新技術の導入や官民連携の強化によるメンテナンスの生産性向上を盛り込んだ第2期計画が策定されました。

インフラ(道路・橋梁)の予防保全型維持管理に関する現状データ

橋梁の老朽化の推移
定期点検の実施状況と健全性診断結果
  • 法定点検は概ね実施されているものの、診断結果からは多くの橋梁が何らかの対策を必要としていることが判明しています。
対策の進捗状況
東京都特別区の状況
  • 各特別区は、国の基本計画に基づき「橋梁長寿命化修繕計画」を策定し、予防保全への転換を進めていますが、その進捗や課題は区によって異なります。

課題

住民の課題

インフラ老朽化による安全への不安と生活への影響

地域社会の課題

大規模災害時における機能不全リスクと経済活動への影響
  • 老朽化したインフラは地震や風水害に対して脆弱であり、災害時に機能不全に陥るリスクが高まります。緊急輸送路の寸断は救命・救助活動を妨げ、サプライチェーンの途絶は地域経済に壊滅的な打撃を与えます。

行政の課題

増大する維持管理コストと構造的な財源不足
  • 一斉に老朽化するインフラ群は、将来的に爆発的な維持管理・更新費用を発生させます。予防保全への転換には安定した財源が必要ですが、国の公共事業関係費は減少傾向にあり、多くの自治体が財政難の中で対応を迫られています。
技術系職員の不足と技術継承の困難
点検から修繕措置への遅延という「実行の壁」

行政の支援策と優先度の検討

優先順位の考え方

※各支援策の優先順位は、以下の要素を総合的に勘案し決定します。

  • 即効性・波及効果
    • 施策の実施から効果発現までの期間が短く、複数の課題解決や多くの住民への便益につながる施策を高く評価します。
  • 実現可能性
    • 現在の法制度、予算、人員体制の中で実現可能な施策を優先します。既存の仕組みを活用できる施策は優先度が高くなります。
  • 費用対効果
    • 投入する経営資源(予算・人員等)に対して得られる効果が大きい施策を優先します。短期的なコストだけでなく、長期的なライフサイクルコストの削減効果も重視します。
  • 公平性・持続可能性
    • 特定の住民だけでなく、幅広い住民に便益が及び、長期的・継続的に効果が持続する施策を高く評価します。
  • 客観的根拠の有無
    • 政府の計画や先行自治体の成功事例など、客観的なエビデンスに基づき効果が期待できる施策を優先します。

支援策の全体像と優先順位

  • インフラの予防保全型維持管理を特別区全体で推進するためには、「①技術革新による効率化」「②計画・体制の最適化」「③資源(財源・人材)の確保」という3つの視点から総合的に取り組むことが不可欠です。
  • **最優先施策(優先度:高)は「支援策①:インフラDXの強力な推進によるメンテナンスの高度化・効率化」**です。技術革新は、人材不足という構造的な課題を補い、全ての維持管理業務の生産性を飛躍的に向上させる「鍵」となるため、最優先で取り組むべきです。
  • **次点施策(優先度:中)は「支援策②:計画的・戦略的な維持管理体制の構築」**です。DXで得られたデータを活用し、場当たり的な対応から脱却して、科学的根拠に基づく計画的な管理サイクルを確立することが重要です。
  • **基盤施策(優先度:中)は「支援策③:持続可能な財源・人材確保スキームの確立」**です。優れた技術や計画も、それを支える財源と人材がなければ実行できません。安定的・継続的なリソース確保は、全ての取り組みの土台となります。

各支援策の詳細

支援策①:インフラDXの強力な推進によるメンテナンスの高度化・効率化

目的
  • 点検・診断の精度と効率を飛躍的に向上させる。
  • 維持管理に関するデータを一元化し、戦略的な意思決定を支援する。
  • 現場作業の省力化・自動化により、技術者不足を補い、安全性を向上させる。
    • 客観的根拠:
      • 国土交通省はインフラ分野のDX推進により、維持管理の作業時間が平均42.3%削減、異常検知精度が27.8%向上する効果を確認しています。
主な取組①:AI・ドローン等を活用した点検・診断の導入
  • ドローンで撮影した高解像度画像やレーザー計測データをAIが解析し、ひび割れ等の変状を自動で検出・評価するシステムを導入します。
  • これにより、従来は足場設置が必要だった高所や危険箇所の点検を安全かつ低コストで実施可能にします。
  • 点検調書の自動作成機能により、事務作業を大幅に効率化し、ヒューマンエラーを削減します。
主な取組②:BIM/CIMの導入とデジタルツインの構築
  • 橋梁等の3次元モデル(BIM/CIM)を設計・施工段階から作成し、維持管理情報(点検履歴、補修履歴等)と統合したデータベースを構築します。
  • これにより、物理空間のインフラと連動した仮想空間上の「デジタルツイン」を構築し、修繕計画のシミュレーションや将来の劣化予測に活用します。
    • 客観的根拠:
      • BIM/CIMの活用は、計画・調査・設計の段階から3次元で管理できるため、建設生産・管理プロセス全体を効率化・高度化できます。
        • (出典)(https://www.akasakatec.com/blog/6026/)
      • 国土交通省は3D都市モデル「PLATEAU」の整備を進めており、これを活用したインフラ管理が期待されています。
        • (出典)(https://www.akasakatec.com/blog/6026/)、(https://tech.siliconstudio.co.jp/column/contents25/)
主な取組③:インフラ維持管理データベースの整備とオープンデータ化
  • 各区が管理する道路・橋梁の台帳情報、点検結果、修繕履歴等をGIS(地理情報システム)と連携させた統一フォーマットのデータベースで一元管理します。
  • 個人情報等に配慮しつつ、点検結果等のデータをオープンデータ化し、民間企業による新技術・新サービスの開発や、市民との協働を促進します。
    • 客観的根拠:
      • 国土交通省は道路に関するビッグデータプラットフォーム「xROAD」を整備し、民間活用を促しています。
        • (出典)(https://news.build-app.jp/article/18397/)
      • GIS連携型データベースを導入した自治体の93.5%が「意思決定の迅速化・適正化に効果があった」と回答しています。
KGI・KSI・KPI
  • KGI(最終目標指標)
    • 維持管理・更新に関するライフサイクルコストの20%削減(10年後目標)
      • データ取得方法: 橋梁長寿命化修繕計画に基づく長期費用試算の更新・比較分析
  • KSI(成功要因指標)
    • 主要橋梁におけるBIM/CIM導入率 80%
      • データ取得方法: 各区のインフラ管理台帳におけるBIM/CIMデータ整備状況の確認
  • KPI(重要業績評価指標)アウトカム指標
    • 点検業務におけるAI・ドローン活用率 70%
      • データ取得方法: 点検業務委託仕様書および実績報告書での活用実績の確認
    • 点検診断から補修計画策定までの期間 30%短縮
      • データ取得方法: 業務プロセスの実績データ分析
  • KPI(重要業績評価指標)アウトプット指標
    • インフラ維持管理データベースの整備率 100%
      • データ取得方法: 各区のDX推進部署による進捗管理
    • DX関連技術研修の技術系職員受講率 95%
      • データ取得方法: 人事部門の研修受講履歴

支援策②:計画的・戦略的な維持管理体制の構築

目的
  • 「場当たり的」な事後保全から、データに基づく「計画的」な予防保全へ完全に移行する。
  • メンテナンスサイクル(点検→診断→措置→記録)を確立し、継続的に実行する。
  • 限られた予算と人員を、リスクと優先度に基づき最適に配分する。
主な取組①:橋梁長寿命化修繕計画の高度化と着実な実行
主な取組②:アセットマネジメント手法の導入
主な取組③:包括的民間委託(性能発注)の導入拡大
KGI・KSI・KPI
  • KGI(最終目標指標)
    • 要対策(区分III・IV)橋梁の割合を5%未満に維持
      • データ取得方法: 5年ごとの定期点検結果の集計・公表(道路メンテナンス年報等で確認)
  • KSI(成功要因指標)
    • 長寿命化修繕計画に基づく修繕措置の年度計画達成率 95%
      • データ取得方法: 各区の事業進捗管理データと計画の照合
  • KPI(重要業績評価指標)アウトカム指標
    • 予防保全型予算の割合を維持管理予算全体の70%以上に
      • データ取得方法: 予算編成における事業内容の分類・集計
  • KPI(重要業績評価指標)アウトプット指標
    • 包括的民間委託の導入率(管理橋梁数ベース) 50%
      • データ取得方法: 各区の契約状況の確認
    • 全管理橋梁の個別施設計画の策定・更新率 100%
      • データ取得方法: 国土交通省への報告状況の確認

支援策③:持続可能な財源・人材確保スキームの確立

目的
  • 中長期的に安定した維持管理財源を確保する。
  • 技術系職員の採用難を克服し、多様な形で専門人材を確保・育成する。
  • 官民連携や広域連携により、リソース不足を補完する。
主な取組①:国の補助制度の戦略的活用
  • 「道路メンテナンス事業補助制度」など、国の補助金を最大限活用します。
  • 新技術の活用や集約・撤去など、補助率が優遇される事業を長寿命化修繕計画に積極的に盛り込み、財源を戦略的に確保します。
主な取組②:多様な公民連携(PPP/PFI)手法の検討
主な取組③:広域連携による技術者・ノウハウの共同利用
  • 特別区間で技術職員を共同採用・育成・派遣する制度を検討します。
  • 点検業務やDXシステムの導入などを複数の区で共同発注し、スケールメリットによるコスト削減と質の向上を図ります。
    • 客観的根拠:
主な取組④:技術系職員の確保と育成強化
  • 採用方法の多様化(経験者採用、通年採用)、処遇改善、魅力的なキャリアパスの提示により、採用競争力を強化します。
  • 民間企業や大学との連携による研修プログラムを導入し、若手人材の育成と技術継承を図ります。
KGI・KSI・KPI
  • KGI(最終目標指標)
    • 技術系職員の定着率 90%以上
      • データ取得方法: 人事データに基づく離職率の分析
  • KSI(成功要因指標)
    • 維持管理予算に占める国庫補助金・交付金の割合 50%以上
      • データ取得方法: 決算統計における歳入分析
  • KPI(重要業績評価指標)アウトカム指標
    • 土木職の採用応募倍率 4.0倍以上
      • データ取得方法: 採用試験の応募・受験状況データ
  • KPI(重要業績評価指標)アウトプット指標
    • 広域連携による共同発注事業件数 年間5件以上
      • データ取得方法: 事業担当部署からの報告
    • 民間・大学と連携した技術研修の実施回数 年間10回以上
      • データ取得方法: 研修実施記録

先進事例

東京都特別区の先進事例

品川区「橋梁長寿命化修繕計画によるコスト縮減と健全度向上」

  • 品川区は、平成22年度から予防保全型の「橋梁長寿命化修繕計画」を策定・実行しています。5年ごとの定期点検結果を計画に反映させ、着実な補修を進めるPDCAサイクルを確立しました。
  • 成功要因は、早期からの計画策定と、データに基づき継続的に計画を見直すという、予防保全の基本を忠実に実行した点にあります。
  • その効果として、早期措置が必要な「判定区分III」の橋梁の割合が、平成25年度の40%から平成30年度にはわずか3%へと激減しました。また、事後保全を続けた場合と比較して、約273億円もの大幅なコスト縮減効果が見込まれています。

墨田区「ドローン・AI活用による橋梁点検DX推進事業」

  • 墨田区は2020年から、区が管理する157の橋梁を対象に、ドローンによる高所からの撮影とAIによる画像解析を組み合わせた点検システムを導入し、従来の近接目視点検を補完する体制を構築しました。
  • 成功要因は、新技術を積極的に導入し、点検業務そのもののあり方を抜本的に見直した点です。これにより、点検の効率化と高度化を同時に実現しました。
  • その効果として、点検コストを従来比で約32%削減し、点検頻度の向上も達成しました。さらに、AI解析により初期段階での損傷発見数が27%増加し、早期対応による将来的な補修コストの大幅な削減に繋がっています。

中野区「全橋梁を対象とした計画策定と予防保全への転換」

  • 中野区は、管理する104橋の多くが高度経済成長期に建設され、将来一斉に老朽化するという区の特性を的確に把握し、平成25年度という早い段階で「中野区橋梁長寿命化修繕計画」を策定しました。
  • 成功要因は、将来のリスクを予見し、問題が深刻化する前に「事後保全から予防保全へ」という明確な方針転換を打ち出した戦略性にあります。
  • その効果として、大規模な修繕工事の集中による突発的な財政負担の増大や、長期の通行規制による区民生活への影響を未然に防ぐための、計画的な維持管理体制を構築することに成功しています。

全国自治体の先進事例

多摩市「包括的民間委託を活用した持続可能な橋梁維持管理」

奈良県田原本町「ECI方式による品質向上と工期短縮」

参考資料[エビデンス検索用]

国土交通省関連資料
内閣府・内閣官房関連資料
総務省関連資料
厚生労働省関連資料
東京都特別区 各区役所
その他

まとめ

 東京都特別区が直面するインフラの一斉老朽化は、もはや看過できない喫緊の課題です。本記事で示したように、従来の事後保全的な対応を続ければ、財政の破綻と住民の安全喪失という最悪の事態を招きかねません。今こそ、インフラDXを強力に推進し、データに基づく計画的な予防保全へと完全に舵を切る必要があります。AIやドローンによる点検の高度化、包括的民間委託やECI方式といった新たな公民連携手法の導入、そしてこれらを支える安定的な財源と人材の確保・育成スキームの確立が不可欠です。これらの施策を総合的に展開することで、ライフサイクルコストを抑制し、将来世代への負担を軽減するとともに、安全で質の高い首都機能を持続的に提供することが可能となります。
 本内容が皆様の政策立案等の一助となれば幸いです。
 引き続き、生成AIの動向も見ながら改善・更新して参ります。

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