$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

스마트하이웨이 테스트베드 운영결과에 대한 고찰
A Study on the Operational Results of SMART Highway Test-bed 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.14 no.4, 2015년, pp.27 - 39  

진규동 (한국도로공사 스마트하이웨이사업단) ,  김석태 (한국도로공사 스마트하이웨이사업단) ,  이수양 (한국도로공사 스마트하이웨이사업단) ,  김춘경 (한국도로공사 스마트하이웨이사업단) ,  박지훈 (한국도로공사 스마트하이웨이사업단)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 스마트하이웨이연구에서 개발된 WAVE, 도로레이더, 스마트톨링 같은 기술들의 개요와 이들 기술이 집약된 테스트베드의 구축 운영 시험을 다루었다. 그 결과 연구목표는 달성했으나, 소규모 테스트베드에서 짧은 시간동안 운영되어 다양한 도로환경에서의 성능확보와 이용자 피드백 등에 한계가 있었다. 따라서 후속연구에 의해 장기간동안 빅데이터를 축적 분석하고 테스트베드와 관련기술들을 개선하여 이용자 안전성 편리성 쾌적성 제고를 실현할 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study addressed the process to construct, operate, verify the test beds, which had been equipped with a variety of core technologies such as WAVE, Road-Radar, Smart Tolling developed by Smart Highway Project. We have met our research goals, but there were limitations to secure the performance a...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 2014년 11월 11일 시범도로에 구축된 도로레이더에 대한 성능시험을 실시하였다. 도로레이더 4식에 대해 공용도로 여건상 정지차량에 대한 검지율 정확도만 확인하였다.
  • 경부선, 실 도로에서의 검증평가는 기존 시험도로와는 달리 실제 배포되어 운영하고 있는 기지국과 단말기를 가공 없이 이용하였고, 차량의 이동속도는 인위적으로 제어되지 않고 주변 교통흐름에 맞추어 연구를 수행하였다. 차량은 경차, 세단 및 SUV가 사용되었고 시범도로 서울TG에서 수원IC 구간을 6회 왕복 후 차량 내 단말기에 저장된 로그를 분석하여 결과를 도출했다.
  • 특히 Smartway의 구현을 위해서 다수 DSRC 기지국과 단말기 간 통신인프라를 구축하였다. 구체적으로 2008년에는 「ITS Safety 2010 : Large scale verification trial test 2008」에 의해 총 5개 지역에서 정보제공 및 안전 관련 서비스 시험을 수행하였다. 이후 2011년에는 1,600개의 ITS Spot을 통해서 단말기 보유자에게 서비스를 제공하고 있다.
  • 스마트하이웨이 연구기관들은 시범도로 운영결과 분석과 기술시연 시 질의응답에 근거하여 핵심 문제점을 도출하고, 미래 연구방향과 기술 실용화방안을 개선할 수 있었다. 다음에서는 테스트베드 핵심기술들과 이들이 집약된 테스트베드에 대한 문제점들을 기술하였다.
  • 2014년 11월 11일 시범도로에 구축된 도로레이더에 대한 성능시험을 실시하였다. 도로레이더 4식에 대해 공용도로 여건상 정지차량에 대한 검지율 정확도만 확인하였다. 차량의 유형에 따른 편차를 확인하기 위해 시험차량은 경차, 세단, SUV, 대형 VAN으로 구성했다.
  • 본 논문은 C-ITS의 핵심기술로서 스마트하이웨이 연구에서 개발된 도로, IT통신, 자동차 핵심기술이 집약된 테스트베드의 구축·운영 과정을 다루고 있다.
  • 본 연구에서는 스마트하이웨이사업을 통해 진행한 테스트베드 구축 및 운영 결과와 각 요소기술들의 성능시험 결과 분석을 수행하였다. 공용도로에 설치되는 ITS 설비들의 특성상 도로의 선형구조, 표지판 등의 구조물 및 교통량에 따라 성능편차가 크게 나타나는 것을 확인했다.
  • 스마트톨링에서는 기존 하이패스 통신기술인 DSRC 외에도 WAVE 및 이동통신 등 다양한 통신기술을 활용하여 요금서비스기술을 개발하고 몇 가지 한계들을 확인하였다.
  • 2014년 12월 16일 경부선 오산IC 부근에 설치된 스마트아이 시스템의 성능시험을 실시하였다. 시험 기간은 평일 수준의 교통흐름을 보이는 시험일자에 한정하고, 시험범위는 실도로 여건상 정지차량에 대한 검지율(%)로 한정하였다.
  • 시험 시나리오는 시스템의 검지영역(1km) 내 임의의 구간에 유형별 돌발상황을 발생시켜 실제 시스템이 검지하는 시간, 추적율 및 검지율을 측정하는 것이며, 추적율, 검지율은 95% 이상, 검지시간은 1분 이내의 연구목표를 모두 달성하였다.
  • 시험은 실제 이용자들의 주행환경을 고려하여 고속주행(100~160km/h), 차선밀착주행 및 군집주행, 차로변경, 단말기 부착위치 변경, 야간시험, 일부설비 고장상태에서의 통행료 처리 등 7가지 항목으로 진행되었다.
  • 안전을 고려하여 갓길차로만 통제한 상황에서 3대의 차량이 1분 간격으로 출발 및 정차(30초)를 반복하여 검지율을 측정하였다.
  • 이를 위해 스마트하이웨이 연구기관들은 ‘테스트 베드 모니터링 및 활용’, ‘스마트 자율협력주행 도로시스템 개발’, ‘차세대 ITS시범사업’, ‘스마트톨링 2020’, ‘고정밀 위성항법‘ 등에 필요한 핵심기술들을 검증하고 개선하는 과정을 지속해 나갈 것이다.
  • 경부선, 실 도로에서의 검증평가는 기존 시험도로와는 달리 실제 배포되어 운영하고 있는 기지국과 단말기를 가공 없이 이용하였고, 차량의 이동속도는 인위적으로 제어되지 않고 주변 교통흐름에 맞추어 연구를 수행하였다. 차량은 경차, 세단 및 SUV가 사용되었고 시범도로 서울TG에서 수원IC 구간을 6회 왕복 후 차량 내 단말기에 저장된 로그를 분석하여 결과를 도출했다.
  • 첫째, 이동통신기술의 경우에는 현장에 설치된 단거리전용기지국이 아닌 통신사가 설치한 기지국을 활용하여 요금서비스 기술을 개발하였다. 그 결과 영상촬영 정보와 이동통신 정보 간에 정합 정확도가 2014년 4월 성능시험 기준 94.
  • 체험도로에서는 스마트톨링을 비롯하여, 연쇄사고예방, 돌발상황검지, 주행로 이탈예방, 긴급상황 알림 등 총 10개의 서비스를 개발하여 제공하였다.
  • 일본의 Smartway는 DSRC를 이용하여 ETC, 교통 정보 제공, 차량 간 충돌 경고 관련 기술시연과 서비스를 제공하였다. 특히 Smartway의 구현을 위해서 다수 DSRC 기지국과 단말기 간 통신인프라를 구축하였다. 구체적으로 2008년에는 「ITS Safety 2010 : Large scale verification trial test 2008」에 의해 총 5개 지역에서 정보제공 및 안전 관련 서비스 시험을 수행하였다.
  • 타 해외의 테스트베드 사례들과 비교하여 우리의 시작은 많이 늦은 편이고, 그 구간도 짧은 편이다. 하지만 V2X를 활용한 안전 서비스 검증에 치중 한 해외와는 달리 스마트하이웨이는 V2X 안전 서비스 검증은 물론, 요소 기술들의 상용화 검증도 병행하여 진행되었다. 돌발상황검지와 요금처리 기술에 대한 단위시스템 및 연동 시험을 시험도로 및 실 공용도로에서 실시했고, 그 결과로 다차로 요금 처리 기술인 스마트톨링을 2014년 서부산 요금소에 상용화 적용시키는 성과를 이루었다.

대상 데이터

  • 2014년 12월 16일 경부선 오산IC 부근에 설치된 스마트아이 시스템의 성능시험을 실시하였다. 시험 기간은 평일 수준의 교통흐름을 보이는 시험일자에 한정하고, 시험범위는 실도로 여건상 정지차량에 대한 검지율(%)로 한정하였다.
  • WAVE 기술과 관련하여 본선 기지국은 9개소, 요금소 기지국은 서울, 수원요금소 입출구 각각 1차로씩 4차로에 이르며, 차량단말기는 100대의 차량에 각각 설치되었다. 또한 자동 돌발상황 검지용 도로레이더는 4개소, 스마트아이는 2개소 설치되어 센터 또는 WAVE 기지국과 연계되었다.
  • 체험도로는 2011년 4월부터 2014년 12월까지 스마트하이웨이 개발기술을 연계 검증하고 체험·홍보할 수 있도록 다양한 도로-IT 분야 연구성과들을 집약하여 구축한 도로이다. 구체적으로 설치위치는 중부내륙고속국도 부근 여주 시험도로이고 그 연장은 7.7km이며 스마트톨링 등 10여개 서비스가 적용되었다. 그 결과 장기간 연구개발된 기술들의 성능 시험, 테스트베드를 홍보하기 위한 전시관 구축, 도로 및 자동차 분야 전문가들을 대상으로 체험도로 전반에 대한 기술시연 등이 가능했다.
  • Compass4D는 유럽 7개 도시별 도로환경에 테스트베드를 구축하고, 독자적인 프로젝트와 더불어 상호 협업 연구를 병행하여, 도로-자동차 분야 핵심 기술의 실용화를 도모한 프로젝트이다. 본 연구에는 유럽자동차 제조사 Audi, BMW 외에도 부품 공급업체 Continental, Delphi 등 총 44개 기관에서 참여하고 있다. 연구기간은 2013년 1월부터 2015년 12월까지이고 베로나, 비고, 테살로니키, 뉴캐슬, 헬모트, 코펜하겐, 보르도 등 유럽 전역에 걸쳐 7개의 테스트베드 사이트가 존재한다.
  • 스마트하이웨이 개발기술의 실 공용도로 검증을 위해 경부고속국도 서울요금소에서 수원영업소까지 약 11km 구간에 시범도로를 구축하였다. 2013년 11월 국토부 승인을 거쳐서 2013년 12월 주요설비 제작을 시작하고, 2014년 5월 현장과 센터에 이들을 구축하였다.
  • 첫째, 소규모성․단기성의 한계를 가지고 있다. 시범도로는 약 11km의 연장, 기지국 13개소, 단말기 100대 등 소규모로 단지 6개월간 동안 기술검증과 기술시연이 진행되었다. 반면 해외사례의 경우 테스트베드는 30km 이상이고 차량단말기는 수 천대 이상의 규모이며, 운영기간은 1년 이상이다.
  • 차량의 유형에 따른 편차를 확인하기 위해 시험차량은 경차, 세단, SUV, 대형 VAN으로 구성했다. 시험방법은, 위의 유형별 4대의 차량을 이용하여 1km 검지구간 내의 임의의 지점에서 1분간 정차 후 출발하는 방식으로 진행하였으며, 총 시험횟수 121회에 정검지 117회로 검지율 96.7%를 기록하였다. [13] 이 역시 터널 돌발상황검지에 대한 국가표준인 한국지능형교통체계협회 성능평가 단체표준에 근거할 경우, 최상급(95%이상) 의 정확도를 확보한 것이다.
  • 본 연구에는 유럽자동차 제조사 Audi, BMW 외에도 부품 공급업체 Continental, Delphi 등 총 44개 기관에서 참여하고 있다. 연구기간은 2013년 1월부터 2015년 12월까지이고 베로나, 비고, 테살로니키, 뉴캐슬, 헬모트, 코펜하겐, 보르도 등 유럽 전역에 걸쳐 7개의 테스트베드 사이트가 존재한다. [2, 3]
  • 도로레이더 4식에 대해 공용도로 여건상 정지차량에 대한 검지율 정확도만 확인하였다. 차량의 유형에 따른 편차를 확인하기 위해 시험차량은 경차, 세단, SUV, 대형 VAN으로 구성했다. 시험방법은, 위의 유형별 4대의 차량을 이용하여 1km 검지구간 내의 임의의 지점에서 1분간 정차 후 출발하는 방식으로 진행하였으며, 총 시험횟수 121회에 정검지 117회로 검지율 96.

데이터처리

  • WAVE 통신 시스템은 100, 140, 160 km/h 등속으로 주행하는 차량에서 차량 간(V2V), 차량과 기지국 간(V2I)의 패킷 교환(10Hz 간격)을 통해 각 성능 지표를 측정한다. 통신영역, PER, Latency 측정은 Ping을 사용하고, Throughput 측정은 iperf 프로그램을 사용하였다. 통신영역의 경우는 PER의 연구 목표인 10% 미만을 만족하는 거리를 유효거리로 산정하였다.

이론/모형

  • 스마트톨링 시스템의 성능평가는 스마트하이웨 이사업을 통해서 단체표준으로 제정된 “무정차 다차로 통행료전자지불시스템(ETCS) 성능시험방법에 관한 표준”에 근거하여 수행되었다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
도로기반 기술 중 안개 측정 소산장치의 기능은 무엇인가? 또한 야간이나 악천후에도 보다 개선된 시인성을 확보할 수 있다. 안개 측정·소산 장치는 영상촬영장치를 이용하여 안개거리를 측정하고, 건조공기를 이용하여 안개입자를 증발 및 소산할 수 있다. 터널 자연 채광 시스템의 경우, 터널의 조명을 대체 하는 기술로 반사판에 의해 터널 입구부 60m까지 자연 채광을 유입하는 기술이다.
차세대 첨단교통시스템의 목표는? 기존 첨단교통시스템(ITS)에서는 도로가 단독으로 이용자의 교통, 편의, 안전을 도모하고 있다면, 차세대 첨단교통시스템(C-ITS)에서는 도로와 자동차가 협력하여 차량안전, 교통정체, 환경개선 등 다양한 측면에서 최소의 비용으로 최대의 효과를 거두는 것을 목표로 하고 있다.
차세대 ITS를 위한 테스트베드 연구과제 사례는 어떤 것들이 있는가? 기술 검증과 서비스 시연 등을 위해 구축된 대표적인 테스트베드 연구과제 사례로 미국의 Connected Vehicle, 유럽의 Compass4D, 일본의 Smartway 등이 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (16)

  1. Jim Sayer, Connected Vehicle Safety Pilot(2012), Retrieved May. 18, 2015, from http://www.ssti.us. 

  2. Laura Coconea, Compass4D-D2.5 Installation summary for all sites(2015), Retrieved May. 18, 2015, from http://www.compass4d.eu. 

  3. Jaap Vreeswijk, Compass4D-D2.3 Detailed Technical Architecture per Pilot Site: Introduction(2015), Retrieved May. 18, 2015, from http://www.compass4d.eu. 

  4. Shoichi Suzuki, Up-date of the ITS in Japan (2012), Retrieved May. 18, 2015, from http://fot-net.eu. 

  5. Kongju univ., Final Report for 1-1 SMART Highway Study, ISBN 979-1195526338, MOLIT Press, 2015. 

  6. Pyoung-hwa Eng. co., Final Report for 1-2 SMART Highway Study, ISBN 979-1195526345, MOLIT Press, 2015. 

  7. Ritco co., Final Report for 1-3 SMART Highway Study, ISBN 979-1195526352, MOLIT Press, 2015. 

  8. ITS Korea, Final Report for 2-1 SMART Highway Study, ISBN 979-1195526369, MOLIT Press, 2015. 

  9. KETI, Final Report for 2-2 SMART Highway Study, ISBN 979-1195526376, MOLIT Press, 2015. 

  10. Seoul Women's univ., Final Report for 2-4 SMART Highway Study, ISBN 979-1195526390, MOLIT Press, 2015. 

  11. Metabuild co., Final Report for 3-1 SMART Highway Study, ISBN 979-1195529100, MOLIT Press, 2015. 

  12. KATEC, Final Report for 3-2 SMART Highway Study, ISBN 979-1195529117, MOLIT Press, 2015. 

  13. Korea Expressway co., Final Report for 4-2 SMART Highway Study, ISBN 979-1195529131, MOLIT Press, 2015. 

  14. S. Y. Lee, "Performance Evaluation of WAVE Communication System for the Next-Generation ITS", KONI Journal, vol. 15-6. pp.1059-1067, Dec. 2011. 

  15. C-ITS Frequency Plan(draft), MSIP, 2014. 

  16. Korea Expressway co., Development of Road System for Autonomous Driving Proposal Report, 2015. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로