ISO 14296 기반의 자율협력주행지원 등을 위한 정밀지도의 개선 방안에 관한 연구 A Study on the Improvement Method of Precise Map for Cooperative Automated Driving based on ISO 14296원문보기
그 동안의 자율협력주행차량의 개발이 센서를 기반으로 진행했던 것과 달리, 최근에는 센서의 단점을 보완하기 위해 LDM과 같은 외부 데이터를 활용한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 LDM 기반 정보로서 차량의 자율 주행을 위한 도로 정보를 제공하는 정적지도의 구축 방안을 제시하였다. 이를 위해 LDM 정적지도에 대한 국제표준인 ISO 14296과 국토지리정보원의 정밀지도의 데이터 사양 및 구축된 데이터를 검토한 후, 국토지리정보원의 데이터 사양 및 구축 방법의 국제표준과의 부합여부를 확인하였다. 검토 결과 데이터의 요구사항 및 정보 제공 측면에서는 비교적 양호하나, 도로 구조 표현에서는 국제표준과 부분적으로 부합하지 않아, 이에 대한 보완이 필요할 것으로 사료되며 미흡한 부분에 대한 보완 및 도로 구조 표현 방안을 제시하였다.
그 동안의 자율협력주행차량의 개발이 센서를 기반으로 진행했던 것과 달리, 최근에는 센서의 단점을 보완하기 위해 LDM과 같은 외부 데이터를 활용한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 LDM 기반 정보로서 차량의 자율 주행을 위한 도로 정보를 제공하는 정적지도의 구축 방안을 제시하였다. 이를 위해 LDM 정적지도에 대한 국제표준인 ISO 14296과 국토지리정보원의 정밀지도의 데이터 사양 및 구축된 데이터를 검토한 후, 국토지리정보원의 데이터 사양 및 구축 방법의 국제표준과의 부합여부를 확인하였다. 검토 결과 데이터의 요구사항 및 정보 제공 측면에서는 비교적 양호하나, 도로 구조 표현에서는 국제표준과 부분적으로 부합하지 않아, 이에 대한 보완이 필요할 것으로 사료되며 미흡한 부분에 대한 보완 및 도로 구조 표현 방안을 제시하였다.
Unlike in the past based on autonomous vehicle development sensor, In recent years, research has been conducted using external data such as LDM to compensate for the disadvantages of sensors. So, this study suggested the construction method of static map that provides road information for autonomous...
Unlike in the past based on autonomous vehicle development sensor, In recent years, research has been conducted using external data such as LDM to compensate for the disadvantages of sensors. So, this study suggested the construction method of static map that provides road information for autonomous driving of vehicles as LDM - based information. In other to suggest, after review LDM's ISO 14296 and data specification and map of precise roda map of NGII, we had confirmed the correspondence wiht the international standard of NGII specification. As a result of the review, it is relatively good in terms of provided data and information, but the road structure expression is partially incompatible with the international standard. AS it is necessary to supplement about currently specification and method and suggest, this study had suggested ways to supplement the insuficient and to express the road structure.
Unlike in the past based on autonomous vehicle development sensor, In recent years, research has been conducted using external data such as LDM to compensate for the disadvantages of sensors. So, this study suggested the construction method of static map that provides road information for autonomous driving of vehicles as LDM - based information. In other to suggest, after review LDM's ISO 14296 and data specification and map of precise roda map of NGII, we had confirmed the correspondence wiht the international standard of NGII specification. As a result of the review, it is relatively good in terms of provided data and information, but the road structure expression is partially incompatible with the international standard. AS it is necessary to supplement about currently specification and method and suggest, this study had suggested ways to supplement the insuficient and to express the road structure.
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문제 정의
본 연구에서는 위에서 살펴본 국토지리정보원의 정밀지도 구축 사양에 대해 ISO 14296에서 제시된 정보의 반영 여부를 검토하여 현 데이터의 구축 사양이 국제표준에서 정한 데이터 항목을 적절하게 반영하고 있는지를 분석하고, 현재 구축된 정밀지도의 개선 방안을 제시하였다.
위의 [Table 5]의 데이터 패키지 중 앞에서 제시한 바와 같이 본 정밀지도에 항법 요소까지 포함하는 것은 정밀지도의 역할을 너무 포괄적으로 정의하게 됨에 따라 위의 항목 중에서 LDM을 지원하는 C-ITS 서비스를 목적으로 한 교통(Transportation) 패키지에 대해서 살펴보았다.
이에 본 연구에서는 LDM의 기반 데이터가 되는 정밀지도 데이터 구축 사양을 국제표준에서 제시하는 요구조건을 만족할 수 있도록, LDM과 관련이 있는 C-ITS3) 어플리케이션 지원 및 개발을 위한 지도의 사양에 대해 정의한 ISO4) 14296에서 제시한 요구 사항 및 데이터 모델을 고찰하고 현재 국토지리정보원에서 제시한 정밀도로지도 사양과 비교 검토를 통해 국제표준에 맞는 정밀지도 구축을 위한 개선 방안을 제시하였다.
이에 본 연구에서는 국토지리정보원의 정밀도로 지도를 활용하여 LDM layer 1에 해당하는 정적 지도가 국제 표준에서 요구하는 데이터 요구사항 및 항목들에 대해 만족할 수 있도록 일부 항목에 대한 개선 방안 을 제시하였다.
이에 본 연구에서는 자율협력주행을 위한 LDM 기술의 실현을 위해 이를 구성하고 있는 기본 요소인 Layer1에 해당하는 정밀지도의 구축 방안에 대한 연구를 수행하였다.
이에 본 연구에서는 자율협력주행자동차의 성능개선을 위해 활용할 수 있는 LDM의 Level 1요소인 정적지도로서 활용할 수 있는 정밀지도에 대한 연구를 진행하였다.
이에 지도의 사양을 결정하고 구축하는 측면에서는 과거의 방식이나 현 상황을 고려한 접근보다는 오랜기간 연구되어 온 국제적 표준에 입각해서 데이터를 구축해야 한다는 필요성에서 본 연구를 수행하였다.
이와 같은 산업체에서의 활발한 활용 및 연구를 살펴볼 때, 향후 정밀도로지도에 대한 수요가 많은 것으로 예상되어 본 연구에서는 국제 표준에 맞는 정밀도로지도의 구축 사양을 제시하기 위해 국토지리정보원에서 제시한 데이터 구축 사양을 기반으로 하여 ISO 14296의 정의를 포함할 수 있는 정밀도로지도 데이터 사양 및 구축 방안에 대해서 제시하고자 한다.
제안 방법
본 논문은 2016의 추계학술대회에 게재되었던 논문을 수정·보완하여 작성하였습니다.
본 표준에서 기능적 요구 사항으로 Map Display, Positioning, Route Planning, Route Guidance, Service/POIInforamtion Access, Address Location, C-ITS 및 Multi-Modal Travel Support Function 등 총 8개 항목에 대해 요구 사항을 정의하고 있다. 이 중 C-ITS를 제외한 7개 항목의 경우 자율협력주행 측면 보다는 기존에 정의된 ISO TS 20452에서 제시한 항법 기능에 대한 정의로서, 본 자율협력주행을 위한 정밀지도에 이를 반영하기는 그 범위가 방대하고 포괄적이기 때문에 본 연구에서 정밀지도에 대한 요구 조건을 도출하기 위해서 필요한 데이터 모델인 C-ITS에서 제시하는 아래의 요구 조건을 고려하고자 한다(ISO, 2016).
앞서 설명한 바와 같이, 정밀지도의 구축 사양을 분석하기 위해서 현재의 정밀지도의 구축 사양이 ISO14296에서 제시한 데이터 사양과의 부합여부를 검토하여 아래 [Table 11], [Table 12], [Table 13]와 같이 만족할 경우 양호(○), 보완이 필요할 경우(△), 전반적인 개선이 필요한 경우(×)로 구분하였다.
이를 위해 국제표준인 ISO 14296을 검토하여 현재 국토지리정보원의 연구사업으로 도출된 정밀지도의 구축 사양을 분석하여 국제표준에 맞는 LDM Layer 1에서 요구하는 정밀지도 구축을 위한 국토지리정보원 정밀지도의 개선 사항에 대해 제시하였다.
후속연구
데이터 모델 항목에 대한 반영 여부 검토 결과 [Table 13]와 같이 중복을 제외한 총 21의 요소를 검토한 결과 기본적으로 Road Element 이하 하위 단위에서 구축해야 할 항목은 대부분 반영되어 있으나, 현재 정밀지도 구축 사양의 경우 차로 단위 이상의 상위 레벨에 대한 정의를 두지 않아 도로 객체, 도로 섹션에 대한 항목의 부재로 인해 일부 요소들이 미흡한 실정이며, 교차로에 대한 정보를 별도로 구축하지 않고 노드 정보 에 평면과 입체교차로로 구분하여 이에 대한 요구 사항이 제대로 반영되지 않아 이에 대한 보완이 필요할 것으로 본다.
데이터의 정보 제공 측면에서 볼 때는 본론에서 제기한 일부 항목만 추가하면 비교적 부합할 것으로 사료되나 데이터의 구조 및 차로 구조의 표현 방식에서는 상대적으로 수정이 필요하며 이에 대해서는 정밀지도의 실제 사용자 측면과의 협의를 통해 세부적인 방안의 제시가 필요할 것으로 사료된다.
또한 본 연구에서 국제표준과의 검토 기준으로 삼은 국토지리정보원의 정밀지도의 경우, 국가에서 고시한 표준이나 작업지침이 아니라, 현재 이에 대한 지속적인 연구가 진행되고 있는 과정임을 고려 향후 본 연구에서 제시한 부분에 대한 보완이 이루어질 것으로 사료 되며, 또한 본 연구에서 비교의 기준으로 선정한 표준의 경우 C-ITS를 위한 ADAS를 지원하기 위한 기능으로서 두 지도의 사양 간의 지향점이 다를 수 있어, 향후 이를 융합 할 수 있는 포괄적 지도의 개념이 필요할 것으로 사료된다.
어플리케이션 요구 사항에 대한 분석을 하기 위하여 아래 [Table 11]와 같이 19개의 항목에 대한 검토 결과 곡률/경사 정보, 위험지역 정보, 특별주의 지역 정보, 도로 폭, 트램, 주유소 정보 등 7개 항목에 대한 정보가 제공되지 않고 있어 이에 대한 반영이 필요할 것으로 사료되며, 또한 교차로 위치 정보와 같이 상세한 정보의 제공을 위해 데이터 사양 보완이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
C-ITS에서 제시하는 요구 조건들은 무엇인가?
∙ 교차로와 도로에 대한 정보
∙ 교차로와 도로의 도로 표지 정보
∙ 차량 주변의 세부 도로 구간 정보(Lane, Lane Shape, Surface Shape)
∙ 도로 및 장소의 객체 위치로 부터 전송되는 RDS-TMC5)와 같은 외부시스템으로 부터 제공되는 위치 정보
∙ 교차로 또는 도로의 주의 정보
∙ 교차로 또는 도로의 교통 표시 정보
∙ 교통 표시와 차로 사이의 관계
∙ 정책과 일치하는 범위, 정확도, 갱신
차량을 중심으로 생각할 때 자율협력주행의 핵심은 무엇인가?
차량을 중심으로 생각할 때 자율협력주행의 핵심은 차량의 제어이다. 본 표준에서는 차량 제어를 위해 그 동안 개발되었던 ADAS 기능의 원활한 수행을 위해 필요한 정보로서 [Table 3]와 같이 크루즈컨트롤, 기어 변속, 속도 제어, 전조등 제어 등과 같은 정보 및 차선유지, 속도 제어 등의 제동과 관련된 정보를 포함한다(ISO, 2016).
도로 정보 기반의 경고 서비스에 포함되는 항목들은 어떤것들이 있는가?
도로 정보 기반의 경고 서비스에 포함되는 항목들은 아래 [Table 1]와 같이 속도, 교통제한정보, 차로정 보, 교통표시정보, 교통정보, 도로 상태, 특별 구역 및 날씨 정보 등으로 차량의 주행에 도움이 되는 기본적 인 정보로 구성되어 있다(ISO, 2016).
참고문헌 (9)
Austroads(2013), "Emerging Digital Mapping Requirements for C-ITS," p.10.
ISO 14296(2016), "Intelligent Transport System-Extension of map database specifications for application of cooperative ITS".
Kang W. Y. et al.(2011), "A Study on the Performance Requirement of Precise Digital Map for Road Lane Recognition," Journal of Institute of Control, Robotics and Systemsm, vol. 17, no. 1, pp.47-53.
KICS(2015), The Second Workshop of A Study Meeting for Wareless Positioning and Navigation Technology, p.97.
National Geographic Information Institute(2015), "The construction method of precise road map for supporting autonomous vehicle etc".
Seo J. and Jung H.(2015), "Precision Positioning System based on Sensor Fusion and Automous Driving Technology," AUTOMATION SYSTEM, vol. 2015-4, pp.42-43.
Shimade H., Yamaguchi A., Takada H. and Sato K.(2015), "Implementation and Evalution of Loca Dynamic Map in Safety Driving Systems," Journal of Transportation Technologies, vol. 2015 no. 5, pp.102-112.
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