SAPジャパン、日立、ESRIジャパンが将来予測を可能にするビッグデータ利活用システム基盤の開発検証を実施

SAPジャパン株式会社、株式会社日立製作所、GIS(地理情報システム)ソフトウェアのESRIジャパン株式会社は、3社の製品を連携させ、社会インフラに関する将来予測を可能にするビッグデータ利活用システム基盤を開発し、実用化に向けた検証を実施した。

同システム基盤は、社会インフラに関する膨大な現在と過去のデータをもとに、特定区域の混雑状況の予測など、さまざまな将来予測を迅速に行い、地図画面上で瞬時に可視化できるものだ。

今後3社は、同システム基盤の実用化に向けた取り組みを推進し、広域都市交通や物流の効率化、水道・電気・ガスといったインフラ設備の安定稼働など、安全・安心・快適な社会インフラの実現に貢献します。

【背景】

近年、あらゆるモノがインターネットを介してつながるIoTなどITの新たな潮流が生まれ、センサーやカメラなどから収集した多様かつ膨大なデータの活用によって新たな価値が生み出されつつある。社会インフラ分野においても、交通渋滞の抑制や広域な物流業務の効率化、インフラ設備の安定稼働など、ビッグデータの利活用により安全・安心・快適な社会を実現する新たなサービスの創出が期待されている。

こうした背景のもと、SAPジャパンと日立、ESRIジャパンは、同システム基盤の開発・検証プロジェクトを、SAPジャパンの共同研究施設である「SAP Co-Innovation Lab Tokyo」にて実施した。

【開発・技術検証の内容】

今回のプロジェクトでは、インメモリデータベースによるリアルタイムなデータ処理に優位性をもつ「SAP HANA」と、日立の超高速データベースエンジン「Hitachi Advanced Data Binder」(以下、HADB) *1、企業における地理空間情報を活用した意思決定を支援するESRIジャパンのソフトウェア「ArcGIS」*2*3の3製品を連携させ、将来予測を行うとともにその結果を地図画面上へ瞬時に表示するシステム基盤の開発・検証を行った。

具体的には、「SAP HANA」を用いて「HADB」に蓄積された膨大なデータを高速に処理するため、両製品の連携を実現するソフトウェアである「連携アダプタ」を開発し、「SAP HANA」のSDA*4機能と組み合わせることで、3製品がスムーズに相互連携するシステム基盤を構築した。

また、「SAP HANA」に格納した現在の状況に関するデータと「HADB」に蓄積した履歴データを活用した将来予測を行い、現在の状況と将来予測の結果を「ArcGIS」の地図画面上で瞬時に表示できることを検証した。

検証にあたっては、東京大学空間情報科学技術研究センターが提供する、約130万人分の移動履歴とその交通手段に関するデータ（人流データ）*5を活用し、タクシーの最適配車を想定したシミュレーションを実施。

具体的には、まず、東京首都圏のある特定日時における人流データを現在の状況と仮定し、そのデータをもとに「SAP HANA」で「現在の混雑箇所」を把握する。そして、現在の混雑箇所から数十分後に移動する可能性が高い複数地点を、「HADB」に格納した膨大な履歴データの中から統計的に導き出すことで将来予測を行った。これらの結果を「ArcGIS」の地図画面上に高速に表示することができた。

*1 Hitachi Advanced Data Binderは、内閣府の最先端研究開発支援プログラム「超巨大データベース時代に向けた最高速データベースエンジンの開発と当該エンジンを核とする戦略的社会サービスの実証・評価」(中心研究者:喜連川東大教授／国立情報学研究所所長)の成果を利用している。

*2 ArcGISは、Esri社が提供するGIS製品、サービス群の総称。今回の高精度な予測結果の可視化には、クラウドサービスであるArcGIS Onlineを採用した。ArcGIS Onlineでは、背景地図やデータコンテンツを自由に変更することができるほか、様々なデバイスに対応している。GISデータを可視化するツールでありながら、同時にGUIベースでWebアプリケーション作成機能を備えており、設定のみでアプリケーションを構築、公開することが可能。

*3 Esri社では、ArcGIS においてSAP HANAのSpatial 機能の接続をサポートしているため、SAP HANAでリアルタイムに分析した空間情報を地図上に表示することが可能。日本国内でもサポート予定だ。

*4 SDA(Smart Data Access)は、SAP HANAにおけるデータ仮想化技術の１つで、異種のデータが混在するリレーショナルおよび非リレーショナル・データベースシステムに対する動的なクエリーを実現する。同機能により、SAP HANAプラットフォームが持つパワーを、データ仮想化の世界にも適用し、異種混在データソースへのクエリーを簡素化するとともに、データの保存場所や用途に基づいて、その応答時間を最適化することが可能となる。

*5今回の技術検証は、東京大学空間情報科学研究センターとの共同研究プロジェクト「人流データを利用したタクシー配車効率化に関する研究」として、同センターが個人を特定できないように加工して提供している人流データを使用した。

【同システム基盤の活用例】

(1)人流予測による快適な都市交通インフラの実現
大都市圏における複雑な都市交通インフラの効率化に活用可能。例えば、現在の混雑箇所の特定と、過去の移動パターンを組み合わせて分析することで、将来の混雑箇所や移動先候補を予測することが可能になり、タクシーなどの効率的な運用を実現できる。

(2)最適な集荷・配送ルートの予測による広域物流業務の効率化
物流事業者による広域物流業務の効率化に活用可能。例えば、配送物の集積や配送の状況に関するデータを分析することで、荷物の配送状況をリアルタイムに把握できるほか、過去の配送パターンを踏まえ、季節や時間ごとの特徴に応じた最適な集荷・配送ルートを利用することが可能になる。

(3)インフラ設備の故障予兆把握と保守点検ルートの最適化
稼働停止が許されない電力や水道といったインフラ設備の安定稼働と、保守作業の効率化に活用可能。具体的には、複数の地域に点在する設備機器に設置したセンサーなどから取得したデータを分析し、故障の予兆がある部品をリアルタイムに把握するとともに、過去の故障履歴から故障パターンや適切な部品の交換タイミングを予測することで、保守点検作業の手順や作業員の移動ルートを最適化することができる。

【SAP Forum Tokyoでの紹介について】

2015年11月12日にザ・プリンスパークタワー東京にて開催されるSAPジャパン主催の「SAP Forum Tokyo 2015」において、今回の検証をベースにしたタクシー配車デモを、日立のブースにて紹介。