[논문]개선된 디지털 운행기록장치 운행기록 데이터 포맷

강준규; 김유원; 임웅택; 전문석

doi:10.9708/jksci.2013.18.8.077

개선된 디지털 운행기록장치 운행기록 데이터 포맷
An Improved Vehicle Data Format of Digital Tachograph 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.18 no.8, 2013년, pp.77 - 85

강준규 (부천대학교 컴퓨터소프트웨어과) , 김유원 (부천대학교 컴퓨터소프트웨어과) , 임웅택 (부천대학교 컴퓨터소프트웨어과) , 전문석 (숭실대학교 컴퓨터학과)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 국토교통부 운행기록의 배열순서를 개선한 디지털 운행기록장치의 운행기록 데이터 포맷을 제안한다. 상용차에 의무적으로 디지털 운행기록장치를 설치함으로써 운행기록 데이터 수집 및 분석이 이루어지고 있고 공공기관에서는 이들 운행기록 데이터를 처리할 수 있도록 국토교통부 관리지침에 의하여 정의된 운행기록의 배열순서를 전송 포맷으로 이용하고 있다. 그러나 운행기록 데이터 배열순서는 제조사마다 상이하고 국토교통부의 운행기록 포맷도 개선할 부분이 있다. 시스템 구현 및 실험을 통하여 제안하는 데이터 포맷이 국토교통부 운행기록의 배열순서를 기반으로 개선되었음을 증명하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we proposed the vehicle data format of digital tachograph to improve the vehicle data format of the MOLIT(Ministry of Land, Infrastructure and Transport). The vehicle data collection and analysis is currently available through digital tachograph mandatory installation for commercial vehicles. And public agency is used the vehicle data format as a transmission format defined by MOLIT's guideline for their vehicle data processing. However, Vehicle data format is different for each manufacturer and MOLIT's vehicle data format is also need to advance. We confirmed the proposed the vehicle data format improved based on the vehicle data format of MOLIT through the system implementation and experiment in this paper.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하고 제조사들이 공용으로 사용할 수 있는 개선된 디지털 운행기록장치의 운행기록데이터 포맷을 제안하였다. 제안한 방법은 비트 플래그 방식을 사용하여 통신 데이터 크기를 절감하고 차량에서 동시에 발생하는 이벤트 동시 표현이 가능하며 포맷 개선을 통해 상세한 운행정보 표현과 확장성을 제공한다.
따라서 해당 제조사의 디지털 운행기록장치로부터 수집된 운행정보 데이터를 분석하기 위해서는 반드시 해당 제조사에서 제공하는 분석 툴을 별도로 이용해야 한다. 현재 국내에서 운행기록 데이터 포맷에 관한 연구가 미미하여 본 논문에서 현재의 국토교통부 운행기록 배열순서를 개선한 운행 기록 데이터 포맷을 제안하였다.

가설 설정

6) 좌우측 점멸등과 같은 외부입력에 대한 정의가 없다.

제안 방법

또한 국토교통부 포맷이 표 1과 표 8에서 보는바와 같이 하나의 외부입력을 표현할 수 있지만, 본 논문에서 제안하는 포맷은 표 3과 표 8에서 보는바와 같이 외부 입력 항목을 별도로 두어 비상버튼 입력 등 6개의 기본 입력을 포함하여 총16개의 입력을 표현할 수 있도록 하였다.
또한 기기 및 통신상태 항목은 아스키 표현 방식에서 비트 플래그(Bit Flag) 방식으로 재 정의하여 상태가 동시에 변경되더라도 한 번에 동시에 표현이 가능하도록 하였고 외부 입력 항목을 새로 추가하여 안전벨트, 좌우측 깜빡이와 같은 외부 입력 정보 표현이 가능하도록 하였다.
법령[1]에 따라 차량에 설치 운영되는 디지털 운행기로장치로부터 수집되는 차량 운행기록은 다음과 같은 절차를 거쳐 분석된다. 먼저 이동식 저장장치인 USB로 다운받거나 무선을 이용하는 WiFi, 모바일 네트워크 등과 같은 통신 장비를 이용하여 운수사업자의 수집 서버나 관제서버로 디지털 운행기록장치로부터 차량 운행기록 데이터를 수집하고 보관 및 분석한다. 분석은 운수사업자와 교통안전공단에서 각각 이루어진다.
본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하고 제조사들이 공용으로 사용할 수 있는 개선된 디지털 운행기록장치의 운행기록데이터 포맷을 제안하였다. 제안한 방법은 비트 플래그 방식을 사용하여 통신 데이터 크기를 절감하고 차량에서 동시에 발생하는 이벤트 동시 표현이 가능하며 포맷 개선을 통해 상세한 운행정보 표현과 확장성을 제공한다. 제안하는 방법에 대한 타당성을 검증하기 위해 이를 시스템으로 구현하고 실험 및 평가하여 통신 절감율, 정보 표현 정확성, 확장성 등이 개선되었음을 보였다.
트립의 운행정보 데이터는 표 3에서 보는바와 같이 PID 및 외부 입력 신규 추가 및 각 필드 항목의 크기를 표현하고자 하는 정보의 크기에 맞게 재정의 하였고 기기 및 통신상태정보 표현을 비트 플래그(Bit Flag) 방식으로 보완 하였다.

성능/효과

1) 동일한 정보를 표현할 경우 디지털 운행기록장치에 기록 또는 처리하기 위한 정보의 크기가 상대적으로 크다.
2) 모바일 또는 기타 통신망을 이용하여 운행기록 데이터를 전송 시 데이터 크기에 따른 통신비용이 증가한다.
3) 차량 운행정보와 관련하여 새로운 정보 요구사항이 발생하거나 또는 차종별 필요한 정보를 새로 추가하기 위한 별도의 데이터 정의가 필요할 경우에 현재 지원이 안 된다.
4) 바이너리(Binary) 데이터 형식이 아닌 아스키 표기 형식의 데이터를 사용하여 수치 계산 또는 데이터 형식 변환 시 에러가 발생할 가능성이 높다.
5) 차량 내 장치 및 통신 상태에 대한 정보표현의 경우 아스키(ASCII) 형식으로 표현되어 있어서 상태 이벤트가 동시에 다발성으로 발생할 경우 동시에 모든 정보를 표현할 수 없다.
그림 6에서 보는바와 같이 운행기록 데이터 뷰어를 통하여 운행정보 데이터를 분석한 결과 속도, RPM, GPS 좌표, 외부입력, 기기상태, 운행시간 등의 정보가 정상적으로 분석됨을 확인 하였다.
차량 운행정보에 대한 정확성 측면을 보면 표 8에서 보는바와 같이 기기 및 통신 상태의 경우 국토교통부 포맷이 표 1에서 보는바와 같이 총 11개의 상태를 아스키 표시방식으로 표현할 수 있고 이들 상태는 한 번에 하나의 상태만 표시가 가능하여 만일 동시 다발로 상태가 발생할 경우 수용하지 못한다. 따라서 동시 표현하는 것이 불가능하지만 본 논문에서 제안하는 포맷은 표 3과 표 8에서 보는 바와 같이 10개의 정해진 상태를 포함하여 총 16개의 상태를 비트 플래그방식으로 표현 하므로 모든 상태에 대한 정보를 동시에 표현하는 것이 가능함을 알 수 있다. 즉 발생하는 정보를 더 정확하게 표현할 수 있다.
또한 국토교통부 포맷의 경우 해당 정보의 성격을 구분할 수 있는 정의가 없어서 데이터 정보를 확장하기가 어렵지만 본 논문에서 제안하는 포맷의 경우 표 9에서 보는바와 같이 PID(Packet Identification)를 사용하여 해당 정보의 종류를 구분하는 것이 가능하도록 하여 기본적인 운행정보 외에 장착이 의무화 되는 TPMS(Tire Pressure Management System) 정보와 FMS(Fuel Management System), OBD(On Board Diagnostics) 정보 등의 추가적인 정보 표현이 가능하도록 확장성을 주었음을 확인할 수 있다.
실험 결과53% 데이터 절감율과 차량 운행정보의 정확성, 추가적인 정보 표현을 위한 확장성이 크게 개선되었다. 본 논문에서 제안하는 개선된 데이터 포맷은 트립 헤더와 트립 페이로드로 구성되어 운행정보 전송 및 저장 분석 등에 공용으로 사용할 수 있으며 데이터 크기 절감, 동시 상태 표현 개선을 통한 정확성, 외부 입력 표현 가능, 비용 및 확장성 측면에서 효율적임을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 운송사업자나 공공기관에서 좀 더 다양한 운행기록 분석을 통한 안전운행과 과학적 관리에 도움이 될 것으로 기대한다.
본 논문을 통하여 국내에서 효율적으로 적용이 가능한 디지털 운행기록장치의 개선된 운행기록 데이터 포맷을 제안하고 실험을 통하여 제안하는 데이터 포맷이 기존의 국토교통부포맷을 기반으로 크게 개선되었음을 증명하였다. 실험 결과53% 데이터 절감율과 차량 운행정보의 정확성, 추가적인 정보 표현을 위한 확장성이 크게 개선되었다.
상기의 동일한 운행정보를 본 논문에서 제안하는 데이터 포맷으로 처리 할 경우 헤더 128 바이트와 초당 운행 데이터32 바이트가 7,200초 발생되므로 총 230,528 바이트가 발생된다. 따라서 동일한 트립의 정보를 저장한다고 하면 약53% 정도의 데이터를 절감하게 되는 효과가 있다.
본 논문을 통하여 국내에서 효율적으로 적용이 가능한 디지털 운행기록장치의 개선된 운행기록 데이터 포맷을 제안하고 실험을 통하여 제안하는 데이터 포맷이 기존의 국토교통부포맷을 기반으로 크게 개선되었음을 증명하였다. 실험 결과53% 데이터 절감율과 차량 운행정보의 정확성, 추가적인 정보 표현을 위한 확장성이 크게 개선되었다. 본 논문에서 제안하는 개선된 데이터 포맷은 트립 헤더와 트립 페이로드로 구성되어 운행정보 전송 및 저장 분석 등에 공용으로 사용할 수 있으며 데이터 크기 절감, 동시 상태 표현 개선을 통한 정확성, 외부 입력 표현 가능, 비용 및 확장성 측면에서 효율적임을 확인할 수 있었다.
실험결과 표 6 및 표 7에서 보는바와 같이 운행기록 데이터의 크기를 비교하였을 때 같은 량의 운행정보를 표현한다고 가정할 때 데이터가 절감되는 것을 확인 할 수 있다.
이것은 만일 디지털 운행기록장치에서 GPS수신기, 속도센서, RPM 센서가 동시에 이상이 발생할 경우 국토교통부포맷의 경우 3가지 상태중 하나만 표현할 수 있어 동시 정보를 표현하지 못하지만 본 논문에서 제안하는 포맷은 3가지 상태가 모두 이상이 발생 했다는 것을 정확하게 표현할 수 있다는 것이다.
제안한 방법은 비트 플래그 방식을 사용하여 통신 데이터 크기를 절감하고 차량에서 동시에 발생하는 이벤트 동시 표현이 가능하며 포맷 개선을 통해 상세한 운행정보 표현과 확장성을 제공한다. 제안하는 방법에 대한 타당성을 검증하기 위해 이를 시스템으로 구현하고 실험 및 평가하여 통신 절감율, 정보 표현 정확성, 확장성 등이 개선되었음을 보였다.

후속연구

하지만 저장되는 운행정보 포맷에 대한 표준화된 규정이 없어서 제조사마다 사설 RAW 데이터 배열순서 포맷을 설계하여 적용하고 있다. 따라서 해당 제조사의 디지털 운행기록장치로부터 수집된 운행정보 데이터를 분석하기 위해서는 반드시 해당 제조사에서 제공하는 분석 툴을 별도로 이용해야 한다. 현재 국내에서 운행기록 데이터 포맷에 관한 연구가 미미하여 본 논문에서 현재의 국토교통부 운행기록 배열순서를 개선한 운행 기록 데이터 포맷을 제안하였다.
본 논문에서 제안하는 개선된 데이터 포맷은 트립 헤더와 트립 페이로드로 구성되어 운행정보 전송 및 저장 분석 등에 공용으로 사용할 수 있으며 데이터 크기 절감, 동시 상태 표현 개선을 통한 정확성, 외부 입력 표현 가능, 비용 및 확장성 측면에서 효율적임을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 운송사업자나 공공기관에서 좀 더 다양한 운행기록 분석을 통한 안전운행과 과학적 관리에 도움이 될 것으로 기대한다. 향후 운행정보 데이터베이스 설계 및 데이터 웨어하우스(Data Warehouse) 구축을 통한 차량 운행 정보 분석 연구가 추가로 필요할 것으로 판단된다.
이를 통하여 운송사업자나 공공기관에서 좀 더 다양한 운행기록 분석을 통한 안전운행과 과학적 관리에 도움이 될 것으로 기대한다. 향후 운행정보 데이터베이스 설계 및 데이터 웨어하우스(Data Warehouse) 구축을 통한 차량 운행 정보 분석 연구가 추가로 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	자동차에 설치되어 사용되는 운행기록장치란 어떠한 장치인가?	자동차에 설치되어 사용되는 운행기록장치(Tachograph)는 속도, 가속도, GPS 좌표, 주행거리, 브레이크 신호 등과 같은 자동차 운행정보를 기록해주는 장치이다[2]. 처음에는 주로 자동차의 안전운행과 과속 방지를 위해 도입된 이 운행기록장치는 기계식, 전자식, 디지털식 운행기록장치로 발전되었으며 EU에서는 상용차를 대상으로 2006년 5월 이후부터 디지털 운행기록장치가 의무화되었다.
	기존의 국토교통부 운행기록 배열순서은 어떠한 문제점이 있는가?	1) 동일한 정보를 표현할 경우 디지털 운행기록장치에 기록 또는 처리하기 위한 정보의 크기가 상대적으로 크다. 2) 모바일 또는 기타 통신망을 이용하여 운행기록 데이터를 전송 시 데이터 크기에 따른 통신비용이 증가한다. 3) 차량 운행정보와 관련하여 새로운 정보 요구사항이 발생하거나 또는 차종별 필요한 정보를 새로 추가하기 위한 별도의 데이터 정의가 필요할 경우에 현재 지원이 안 된다. 4) 바이너리(Binary) 데이터 형식이 아닌 아스키 표기 형식의 데이터를 사용하여 수치 계산 또는 데이터 형식변환 시 에러가 발생할 가능성이 높다. 5) 차량 내 장치 및 통신 상태에 대한 정보표현의 경우 아스키(ASCII) 형식으로 표현되어 있어서 상태 이벤트가 동시에 다발성으로 발생할 경우 동시에 모든 정보를 표현할 수 없다. 6) 좌우측 점멸등과 같은 외부입력에 대한 정의가 없다. 7) 기기 및 통신상태 각 항목에 대한 수치화된 기준이 없어서 디지털 운행기록장치 제조사별로 상이한 기준을 적용할 수 있다. 8) 디지털 운행기록장치 제조사별로 사용되고 있는 사설 포맷(Private Format)을 공용 포맷(Public Format)으로 대치 할 필요가 있다.
	유럽에서 사용되는 디지털 운행기록장치 시스템은 무엇으로 구성되어 있는가?	처음에는 주로 자동차의 안전운행과 과속 방지를 위해 도입된 이 운행기록장치는 기계식, 전자식, 디지털식 운행기록장치로 발전되었으며 EU에서는 상용차를 대상으로 2006년 5월 이후부터 디지털 운행기록장치가 의무화되었다. 유럽에서 사용되는 디지털 운행기록장치 시스템은 운행기록장치, 모션 센서, 스마트카드로 구성된다[3,4,5,6]. 또한, EU 등에서 법적으로 장착이 의무화되어 있는 디지털 운행기록장치가 국내에서는 상용차를 대상으로 2011년 1월 1일 이후 신규등록 차량부터 법령에 의해 장착을 의무화하고 설치비용을 지원하고 있으며 운행기록장치 장착을 통해 교통사고가 감소한 것으로 나타났다[7,8].

참고문헌 (10)

Ministry of Land, Infrastructure and Transport Notice No. 2010-667, September 2010.
Sung Hoon Baek and Myunghee Son, "A Design and Implementation for a Reliable Data Storage in a Digital Tachograph," KIPS Transactions on Computer and Communication Systems, Vol. 1,No. 2, pp. 71-72, November 2012.

원문보기 상세보기
Thomas Wurtz, "Integrating the Digital Tachograph with Telematics for the new European Standard," Master of Science Thesis, Stockholm, Sweden, pp. 4-13, June 2007.
Igor Furgel and Kerstin Lemke, "A Review of the Digital Tachograph System," Embedded Security in Cars, Springer-Verlag, pp. 70-73, November 2006
Woo Sub Park, "A Study on Method Regarding Improvement for Business Vehicle Tachograph," Master's Thesis, Hanbat National University, February 2006.
Monitoring of the Implementation of Digital Tachograph, http://www.eu-digitaltachograph .org
Enforcement Decree of the Traffic Safety Act [Enforcement Date 23. March, 2013]
Seok-June Lee and Chungwon Lee, "Short-Term Impact Analysis of DTG Installation for Commercial Vehicles," The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems, Vol. 11, No. 6, pp. 49-59, December 2012.

원문보기 상세보기
Joon-Gyu Kang, Yoo-Won Kim, Ung-Taeg Lim and Moon-Seog Jun, "Digital Tachograph Vehicle Data Digital Authentication System," Journal of The Korea Society of Computer and Information, Vol. 18, No. 6, pp. 48-49, June 2013.
eTAS, Korea Transportation Safety Authority, http://etas.ts2020.kr

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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