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국도, 고속국도 터널 영상유고감지시스템 성능분석 및 대심도 복층터널 특성반영 방안
The National Highway, Expressway Tunnel Video Incident Detection System performance analysis and reflect attributes for double deck tunnel in great depth underground space 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.20 no.7, 2016년, pp.1325 - 1334  

김태복 (R&D Center, Voim Information Technologies Co., Ltd.)

초록
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영상유고감지시스템은 터널내 보행자, 낙하물, 정지차량, 역주행, 화재(연기) 등 돌발 상황시에 초동감지 목적의 감지시스템으로 최근 도심지의 대심도 지하도로 및 복층터널 등에서 중요성이 부각되고 있다[1] 그러므로 본 논문에서는 영상유고감지시스템을 대심도 복층터널에 적용하는 것의 타당성을 검증하기 위하여 본 시스템이 설치된 국도, 고속국도 터널을 대상으로 장기간 로그데이터 분석을 실시한 내용과 실험 결과를 소개하고, 이를 바탕으로 기존 영상유고감지시스템의 문제점 도출과 개선방안 그리고 일반터널과는 상이한 복층터널 설계에 대한 이해를 통해 복층터널 특성반영 방안에 대하여 몇가지 사항을 제안하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The video incident detection System is a probe for rapid detecting the walker, falling, stopped, backwards, smoke situation in tunnel. Recently, the importance is increases from the downtown double deck tunnel in great depth underground space[1], but the legal basis is weak and the vulnerable situat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 영상유고감지시스템의 법적인 근거가 미약하고 실험적 데이터가 취약하여 현재 복층터널에 보편적으로 적용하는 것은 한계가 있다. 그러므로 본 논문이 영상유고감지시스템을 복층터널에서 유용한 터널 방재설비로서 자리매김 시키는데 일조 하고자 국도터널, 고속국도터널에서 운용중인 영상유고감지시스템의 성능 및 복층터널 특성 반영한 실험의 내용을 소개 하였다. 그리고 일반터널과는 상이한 복층 터널에서 효과적으로 개발 및 적용할 수 있도록 대심도 복층터널의 ICT 터널 설계 관점, 전용의 IoT 터널 방재설비로서 접근해야 한다는 점, 대심도 복층터널내 설치 및 운영관점, 영상유고 감지 프로브인 카메라 및 분석 알고리즘 관점의 몇가지 개선 사항을 제시하였다.
  • 본 논문에서는 영상유고감지시스템을 도심지의 대심도 지하도로 및 복층터널 등에 적용하는 것에 대한 타당성 검증을 하기 위하여, 본 시스템이 운용되고 있는 국도, 고속국도 터널을 대상으로 장기간 로그데이터 분석과 실험적 분석을 실시하였다. 분석결과 영상유고감지시스템 신뢰도(감지율)는 터널 내 환경에 크게 의존적이었고, 이러한 문제점을 개선하고 일반터널과는 상이한 터널의 단면 형태와 시설의 한계 등을 갖는 복층터널 적용성 문제를 고려한다면 영상유고감지시스템은 IoT(Internet of Things) 복층터널 방재설비로서 중요한 역할을 할 것으로 판단되었다.
  • 영상 수집 시 품질이 떨어지는 경우가 많았으며, 영상을 분석·처리하는 영상유고감지 서버 1대당 6개 채널에 해당하는 영상을 스트리밍 서버를 거치거나 또는 직접 전달 받고 있었다[2]. 이를 복층터널에 바로 적용한다면 수집 영상의 품질 및 시스템의 구성 환경에 따라 감지 성능이 변하고, 카메라 증가에 따른 서버의 부하 및 서버설치 수량 증가로 인한 상면의 증가등 성능 및 경제성이 떨어지므로 IP 기반 카메라와 DSP 기반 임베디드형 영상분석 모듈을 일체형으로 개발하여 전용 IoT(Internet of Things) 터널방재 설비로 최적 성능을 발휘할 수 있게 하는 것이 중요한 과제라 본다. 이에 대한 효과적인 측면은 복층터널에 최적화된 영상품질 및 포멧을 활용할 수 있는 장점이 있으며 기존 시스템에 대한 확실한 개선효과를 나타낼 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
영상유고감지시스템이란 무엇인가? 영상유고감지시스템은 터널내 보행자, 낙하물, 정지차량, 역주행, 화재(연기) 등 돌발 상황시에 초동감지 목적의 감지시스템으로 최근 도심지의 대심도 지하도로 및 복층터널 등에서 중요성이 부각되고 있다[1] 그러므로 본 논문에서는 영상유고감지시스템을 대심도 복층터널에 적용하는 것의 타당성을 검증하기 위하여 본 시스템이 설치된 국도, 고속국도 터널을 대상으로 장기간 로그데이터 분석을 실시한 내용과 실험 결과를 소개하고, 이를 바탕으로 기존 영상유고감지시스템의 문제점 도출과 개선방안 그리고 일반터널과는 상이한 복층터널 설계에 대한 이해를 통해 복층터널 특성반영 방안에 대하여 몇가지 사항을 제안하였다.
영상유고감지시스템의 성능을 보다 정확하게 파악 하기 위해 어떤 분석을 하였는가? 영상유고감지시스템의 성능을 보다 정확하게 파악 하기 위하여 실제 차량이 소통되고 영상유고감지시스템이 운용되고 있는 터널을 대상으로 장기간 로그데이터 분석을 실시하였다.
국도 광치터널에서 영상유고감지시스템을 활용하여 성능 분석한 결과는? 그림 12와 같이 보행자 98.3%(감지거리 40m), 낙하물 96.7%(감지거리 40m), 정지차량 100%(감지거리 60m), 역주행 100%, 연기 100%의 높은 감지율을 나타내었다. 역주행과 연기의 감지는 카메라 높이, 감지거리와 연관성이 적었다.
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참고문헌 (13)

  1. Korea Institute of Construction Technolog, "Development of Design and Construction Technology for Double Deck Tunnel in Great Depth Underground Space," Ministry of Land, Infrastructure and Transport Science and Technology Agency Proposal, pp.20-58, June 2015. 

  2. ITS Korea, "Building performance evalution methode of the tunnel video incidents detection system and extended to study," The Korea Highway Corportion Final report, pp. 5-7, Feb 2012. 

  3. Korean Tunneling and Underground Space Association Land Transportation, "Road tunnel disaster prevention facilities installation and care instructions," Ministry of Land, Infrastructure and Transport Science and Technology Agency, pp.32, 40-61, January 2014. 

  4. Korea ITS Association, "Tunnel incident image standards on detection system performance test method," Korea Intelligent Transportation System Association ITSK-00062, pp.3-37, January 2012. 

  5. Kim, Hwan-jun, Choi Chang-rim, "Long road tunnel design case study - Jinhae to tunnel ventilation and emergency planning center," Tunnelling Technology, vol.11, no.4, pp. 52-55, May 2014. 

  6. Yoo, Yong-Ho, "An Experiment Study on Performance Evaluation of the Video Incident Detection System," Korea Institute of Fire Science&Engineering, C-1, pp.155-158, September 2010. 

  7. FLIR Systems Inc., "TRAFFICON VIDEO DETECTION APPLICATION," Trafficon report 

  8. FLIR Systems Inc., "Intelligent Transportation System Camera talk document," FLIR report 

  9. FLIR Systems Inc., "FLIR Traffic Management & Video Processing / How FLIR ITS video detection solution help you manage and control road traffic," FLIR report 

  10. Voim Information Technologies Corp., "IP Surveillance Solution of Visionetware Technology," [Internet]. Available : http://www.voimit.com,blog.daum.net/visionetware 

  11. Sony, "The Basics of Camera Technology," B&P Group Sony 

  12. Il-Sik Chang, "Analysis of the Requirement on the Intelligent CCTV Camera in Subway Environment," The Korean Society for railway, 1151-1156(6pages), pp.3-4 Nov 2008. 

  13. Hee-Sin Lee, Sung-Hwan Jeong, "Vision-Based Fast Detection System for Tunnel Incident," The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems, vol 9, no 1, pp. 9-18 , January 2010. 

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