우리나라 미래 핵심과제 중 하나인 자율주행자동차를 지원하는 정밀도로지도에 대한 구축과 연구가 민간, 국가 차원에서 빠른 실용화를 목표로 적극적으로 추진되고 있다. 이러한 상황에서 정밀도로지도의 변화정보의 최신성 확보 및 갱신에 대한 방법이 핵심과제로 부각되고 있다. 따라서 이 연구에서는 정밀도로지도의 효율적인 갱신체계 정립 방안을 마련하기 위하여 도로의 종류, 도로변화의 원인과 연간 변화율 등의 현황과 정밀도로지도 관련 시스템과 정밀도로지도 갱신체계 구축을 위한 고려사항을 분석하였다. 이러한 현황분석을 토대로 정밀도로지도의 전각문자, 내용, 지역 등을 고려하여 도로변화 정보의 수집 탐지 방법과 정밀도로지도의 갱신체계를 단기적 방안과 중장기적 방안으로 제시하였다. 현재는 기술적, 시스템적 제한으로 인해 단기적 갱신체계를 적용해야 할 것으로 판단되었으며 향후에는 기술개발과 업무협조 체계 구축 등 시스템적 개선을 통해 중장기 갱신체계 방안을 조속히 도입해 효율적이고 실시간적인 정밀도로지도 갱신체계를 구축해야 할 것으로 판단된다.
우리나라 미래 핵심과제 중 하나인 자율주행자동차를 지원하는 정밀도로지도에 대한 구축과 연구가 민간, 국가 차원에서 빠른 실용화를 목표로 적극적으로 추진되고 있다. 이러한 상황에서 정밀도로지도의 변화정보의 최신성 확보 및 갱신에 대한 방법이 핵심과제로 부각되고 있다. 따라서 이 연구에서는 정밀도로지도의 효율적인 갱신체계 정립 방안을 마련하기 위하여 도로의 종류, 도로변화의 원인과 연간 변화율 등의 현황과 정밀도로지도 관련 시스템과 정밀도로지도 갱신체계 구축을 위한 고려사항을 분석하였다. 이러한 현황분석을 토대로 정밀도로지도의 전각문자, 내용, 지역 등을 고려하여 도로변화 정보의 수집 탐지 방법과 정밀도로지도의 갱신체계를 단기적 방안과 중장기적 방안으로 제시하였다. 현재는 기술적, 시스템적 제한으로 인해 단기적 갱신체계를 적용해야 할 것으로 판단되었으며 향후에는 기술개발과 업무협조 체계 구축 등 시스템적 개선을 통해 중장기 갱신체계 방안을 조속히 도입해 효율적이고 실시간적인 정밀도로지도 갱신체계를 구축해야 할 것으로 판단된다.
Building and researching high definition maps that support autonomous vehicles, one of Korea's key challenges for the future, are being actively propelled in both private and government sectors with the goal of fast commercialization. Under this perspective, update methods that secure up-to-date inf...
Building and researching high definition maps that support autonomous vehicles, one of Korea's key challenges for the future, are being actively propelled in both private and government sectors with the goal of fast commercialization. Under this perspective, update methods that secure up-to-date information are emerging as key tasks. To provide a plan for establishing efficient renewal systems for high definition maps, we analyzed the present condition of road types, causes of road changes and its annual change rates, and examined where and how such road change information is managed. Furthermore, the method of collection and detection of road change information and the renewal system of high definition maps are defined based on the current study. At the end of the paper, a step-by-step renewal system is proposed through the examination of renewal cycles, contents, and region of high definition maps.
Building and researching high definition maps that support autonomous vehicles, one of Korea's key challenges for the future, are being actively propelled in both private and government sectors with the goal of fast commercialization. Under this perspective, update methods that secure up-to-date information are emerging as key tasks. To provide a plan for establishing efficient renewal systems for high definition maps, we analyzed the present condition of road types, causes of road changes and its annual change rates, and examined where and how such road change information is managed. Furthermore, the method of collection and detection of road change information and the renewal system of high definition maps are defined based on the current study. At the end of the paper, a step-by-step renewal system is proposed through the examination of renewal cycles, contents, and region of high definition maps.
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문제 정의
12)로 개정되어 시행 중이다. 다만 이러한 지침은 정밀도로 지도가 아닌 기존 수치지도의 수정에 활용하기 위해 제정되었기 때문에 정밀도로지도의 갱신에 활용할 수 있는지 검토하였다. 그 결과 현재의 지침 상에서는 정밀도로지도의 갱신과 관련한 준공도면을 정의하기 어려운 것으로 파악되었다.
이에 본 연구에서는 정밀도로지도의 효율적인 갱신체계 방안을 제시하기 위해 도로의 종류, 도로변화의 원인과 연간 변화율 등의 현황과 정밀도로지도 관련 시스템과 정밀도로지도 갱신체계 구축을 위한 고려사항에 대하여 분석하였다. 이러한 현황분석을 토대로 정밀도로지도의 갱신주기, 내용, 지역 등을 고려하여 도로변화 정보의 수집·탐지 방법과 정밀도로지도의 갱신체계를 정립하였다.
제안 방법
다음 표 4와 같이 정밀도로지도 갱신 내용은 크게 차선, 도로시설, 표지시설로 나뉘며 차선은 차량운행의 기본정보인 규제선, 정지선, 차로중심선 등을 포함하며 도로시설정보는 중앙분리대, 터널, 교량, 지하도로 등을 포함하고 표지시설정보는 교통안전표지와 노면표시 등을 포함해야 한다. 그리고 자율주행의 상용화를 위해 조명, 전력주, 통신주, 탑, 가로수, 표지, 신호등 등과 같이 무인이동장치의 자동항법 및 자율주행에 장애가 될 수 있는 정보를 정밀도로지도에 반영해야 하는 중요한 정보들 중 하나로 판단하였다. 장애물 정보는 총 205가지로 구분되며 이러한 정보는 정밀도로지도 구축에 있어 필수 요소로써 반드시 갱신되어야 하는 내용이다.
또한, 기구축 성과의 위치정확도, 속성 등 품질을 전면 검토하여 오류 사항을 발견하여 수정, 갱신하고 있다. 따라서 본 연구에서는 향후 갱신체계 도입을 위해 현재 정밀도로지도 갱신체계에 대하여 크게 5가지로 정밀도로지도 관련 제도, 업무환경, 갱신 내용, 주기 및 지역으로 나누어 분석을 수행하였다.
본 연구에서는 정밀도로지도의 효율적인 갱신체계 방안을 제시하기 위해 먼저 도로의 종류, 도로변화의 원인과 연간 변화율 등의 현황과 정밀도로지도 관련 시스템과 정밀도로지도 갱신체계 구축을 위한 고려사항에 대하여 분석하였다. 현황분석 결과 국가 계획에 따른 도로변화에 따라 매년 도로의 총연장 길이는 증가하고 있으며 재난·재해 발생에 따른 도로변화 등으로 도로 변화 정보의 수집 및 정밀도로지도의 신속하고 정확한 갱신이 필요하다.
이러한 현황분석을 토대로 정밀도로지도의 갱신주기, 내용, 지역 등을 고려하여 도로변화 정보의 수집·탐지 방법과 정밀도로지도의 갱신체계를 정립하였다.
정밀도로지도 관련 업무환경을 국토정보지리원 내부와 외부로 나누어 분석하였다. 내부의 관점에서 살펴보면 국토정보지리원에서 구축 및 갱신하고 있는 항공사진, 국가기본도, 수치지도 등을 이용하여 정밀도로지도의 갱신에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
성능/효과
다만 이러한 지침은 정밀도로 지도가 아닌 기존 수치지도의 수정에 활용하기 위해 제정되었기 때문에 정밀도로지도의 갱신에 활용할 수 있는지 검토하였다. 그 결과 현재의 지침 상에서는 정밀도로지도의 갱신과 관련한 준공도면을 정의하기 어려운 것으로 파악되었다. 따라서 정밀도로지도의 구성 항목에 대한 갱신내용을 포함하는 건설도면의 작성과 이를 활용하기 위해서는 정밀도로지도와 관련한 내용을 추가하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
그리고 정밀도로지도의 전각문자를 고려해야 하는데 정밀도로지도의 구축현황과 도로변화 정보의 수집을 위한 체계 및 갱신 기술을 고려하여 현재의 갱신주기는 월 단위면 충분하다고 판단하였다. 그 이유는 도로시설물, 가변차로와 같은 도로통제정보, 휴게소 등 건물정보 등은 변화의 주기가 비교적 긴 편이며 현재 모든 지역에 대해 정밀도로지도의 구축이 완료되지 않아 우선은 갱신보다 구축에 중점을 두었기 때문이다.
다음으로 정밀도로지도의 갱신 비용과 수행기관을 고려해야 하는데 현 시점에서는 지금과 같이 국토정보지리원에서 물량을 산정하여 갱신계획을 수립하여 갱신 비용을 산정하고 수행하는 것이 효율적일 것으로 판단하였다.
현재는 기술 또는 제도적인 이유로 인해 실시간 갱신을 할 수 없고 여러 가지 변화정보 수집탐지 방안을 조사·분석한 결과 단기적으로는 구축지역에 대한 MMS 측량을 수행하여 점군데이터와 기구축 데이터를 비교하여 변화지역을 탐지하여 정밀도로지도를 수정, 갱신하는 방안이 가장 적합할 것으로 판단하였다.
후속연구
데이터를 획득하고 갱신할 수 있도록 하여 MMS나 LiDAR 등의 장비를 투입하거나 해당 지역을 주행한 자율 주행자동차의 센싱정보(LIDAR 정보, 영상 정보 등 센서 획득정보)를 확보하고, 확보된 데이터를 실시간으로 처리하여 데이터를 갱신할 수 있는 기술개발이 필요할 것이다. 그리고 점진적으로 교통사고나 도로파손 등 도로의 실시간적 변화가 일어나면 그 즉시 정보를 획득하고 처리하여 데이터를 갱신할 수 있는 시스템을 개발하고 전체 도로관리청과의 협력 체계를 구축하여 실시간적인 정밀도로지도의 갱신이 반영되어야 할 것이다.
하지만 향후 2차선 이상의 모든 도로에 대해 정밀도로지도를 구축하려면 시간적·경제적 소요가 많아지므로 효율적인 데이터 구축·관리·활용을 지원하는 기술이 요구되며 방대한 정보를 저장해야 하므로 대용량 공간정보의 효율적 서비스를 위한 공간정보 클라우드 플랫폼, 데이터, 서비스 기술 등이 필요할 것으로 판단된다. 그리고 정밀도로지도는 기존의 국가기본도에 비해 정확도가 10배 이상 향상(오차범위 25㎝ 이내)된 지도이기 때문에 구축보다 변화된 현황을 갱신하는데 더 많은 시간과 비용이 소요될 것으로 예상되므로 정밀도로지도의 갱신 신속성과 효율성을 높일 수 있는 기술개발이 필요할 것으로 판단된다.
그리고 정밀도로지도의 갱신에 대한 내용 및 절차는 규정되어 있지 않았으며 향후 지속적인 갱신·관리는 도로별 관리기관에서 수행할 수도 있기 때문에 이를 위해서 정밀도로지도의 갱신에 대한 구체적이고 세부적인 사항이 정의된 작업규정이나 업무 매뉴얼이 필요할 것으로 판단된다.
정밀도로지도 관련 업무환경을 국토정보지리원 내부와 외부로 나누어 분석하였다. 내부의 관점에서 살펴보면 국토정보지리원에서 구축 및 갱신하고 있는 항공사진, 국가기본도, 수치지도 등을 이용하여 정밀도로지도의 갱신에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
현재는 기술 또는 제도적인 이유로 인해 실시간 갱신을 할 수 없고 여러 가지 변화정보 수집탐지 방안을 조사·분석한 결과 단기적으로는 구축지역에 대한 MMS 측량을 수행하여 점군데이터와 기구축 데이터를 비교하여 변화지역을 탐지하여 정밀도로지도를 수정, 갱신하는 방안이 가장 적합할 것으로 판단하였다. 다만 모든 구축지역에 대해 MMS 측량을 수행하는 것은 시간적, 경제적으로 손실이 발생하므로 도로시설과 교통시설의 관리 및 운영기관인 한국도로공사, 지자체, 지방국토관리청, 경찰청 등과 업무협조를 통해 도로의 변화정보 및 계획을 사전에 받아 정밀도로지도의 갱신 계획을 세워 운용해야 할 것이다.
LDM Type 2 수준의 갱신주기는 1시간 이내의 갱신을 목표로 하고 있어 향후 전국도로를 실시간적으로 갱신하기 위해서는 데이터 획득과 갱신체계를 고도화하여 변화정보 획득과 동시에 작업 계획이 수립되어야 한다. 데이터를 획득하고 갱신할 수 있도록 하여 MMS나 LiDAR 등의 장비를 투입하거나 해당 지역을 주행한 자율 주행자동차의 센싱정보(LIDAR 정보, 영상 정보 등 센서 획득정보)를 확보하고, 확보된 데이터를 실시간으로 처리하여 데이터를 갱신할 수 있는 기술개발이 필요할 것이다. 그리고 점진적으로 교통사고나 도로파손 등 도로의 실시간적 변화가 일어나면 그 즉시 정보를 획득하고 처리하여 데이터를 갱신할 수 있는 시스템을 개발하고 전체 도로관리청과의 협력 체계를 구축하여 실시간적인 정밀도로지도의 갱신이 반영되어야 할 것이다.
정밀도로지도의 구축은 큰 비용이 소요되는 대규모 프로젝트이고, 한번 구축으로 끝나는 것이 아니라 신속하고 주기적인 갱신체계가 뒷받침되어야 한다. 따라서 다양한 기관에서 생산한 데이터를 공유하고 활용하기 위한 통합된 관리체계가 필요하며, 이를 자동화하기 위한 플랫폼과 품질관리를 위한 검사체계, 제공 및 연계를 위한 플랫폼 형태의 시스템이 필요할 것으로 판단된다.
도로가 신설되면 준공도면과는 별개로 도로관리대장을 작성하고 도로시설의 변경이 발생하는 경우, 도로관리대장을 갱신하도록 하고 있다. 따라서 동일한 변화에 대해 정밀도로지도와 도로관리대장은 선별적으로 조사 및 구축을 수행하여야 하므로 변화정보에 대한 공유 및 변화정보 수집주기의 동일성만 확보된다면 일반국도에 대한 도로변화정보 수집이 가능할 것으로 판단된다.
그 결과 현재의 지침 상에서는 정밀도로지도의 갱신과 관련한 준공도면을 정의하기 어려운 것으로 파악되었다. 따라서 정밀도로지도의 구성 항목에 대한 갱신내용을 포함하는 건설도면의 작성과 이를 활용하기 위해서는 정밀도로지도와 관련한 내용을 추가하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
또한, 국토교통부 산하 기관인 국토지리정보원에서는 국토정보플랫폼의 공간정보 받기에서 국토변화정보에 변화신고 및 변동정보를 개인 및 기관에서 신고할 수 있도록 플랫폼이 구축되어 있다. 따라서, 시스템상 변동되는 문서를 참고하여 변화정보를 파악하고 이를 활용하여 정밀도로지도 갱신에 활용할 수 있다고 판단된다.
도로차단정보는 도로통합관리시스템을 구축하여 도로차단의 예정된 일정에 따라 진행하고 차단정보를 한국도로공사 고속도로 공공데이터 포털에서 제공하고 있다. 따라서, 향후 도로차단정보의 갱신주기를 고려하여 해당 구간의 차단정보를 받아 그 구간에 대한 변화정보를 토대로 정밀도로지도의 갱신 대상구역을 선정할 수 있다고 판단된다.
또한, 구축된 데이터는 TTA(한국정보통신기술협회) 단체표준이나 ITSK(한국지능형교통체계협회) 단체표준으로 지정하여 향후 타 기관에서 구축되는 도로관련 데이터와의 호환성과 유지관리에 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 변화정보 탐지 S/W, 갱신 모듈 등과 함께 개발되는 품질검증 가이드라인은 기관 표준과 함께 자료의 품질관리에 사용될 수 있으며, 센터에서 데이터 배포 시에는 최신 통신기술인 5G와 클라우드 기반 배포 모듈을 이용해야 할 것이다.
마지막으로 정밀도로지도 갱신체계의 단기적, 중장기 방안을 제시하였는데 현재는 도로변화정보의 수집체계 정립과 효율적인 갱신을 위해 변화가 발생한 지역만을 빠르게 탐색해서 해당 지역에 대해서 우선으로 재구축하는 갱신기술의 개발이 필요하며 향후 기술개발과 업무협조 체계 구축 등의 시스템적 개선을 통해 중단기 갱신체계 방안을 조속히 도입해 효율적이고 실시간적인 정밀도로지도 갱신체계를 구축해야 할 것으로 판단된다.
그리고 정밀도로지도의 구축에 대해서는 3차원 정밀지도 작업규정(안)에 의해서 수행되고 있으며, 갱신에 대한 내용 및 절차는 규정되어 있지 않아 정밀도로지도의 구축 및 갱신에 대한 구체적이고 세부적인 사항이 정의된 업무 매뉴얼이 필수적으로 요구된다. 아직 정밀도로지도의 사양이 완벽하게 정의된 상황이 아니기 때문에 현 시점을 기준으로 업무 매뉴얼을 구축하고 지속적인 보완이 필요할 것으로 판단된다.
시민들의 편리한 도로 이용을 돕기 위해 ‘도로표지안내시스템’ 을 운영하고 있으며 도로표지안내시스템에서는 길 찾기, 표지판 검색/통계 등의 정보를 제공하고 있다. 정밀도로지도의 구축 레이어 중 도로 표지판에 대한 위치정확도를 확인할 수 있는 시스템이며 도로표지관리시스템 상의 시설물 위치와 정밀도로지도의 갱신구간에 시설물의 위치 비교하여 갱신할 수 있을 것으로 판단된다.
그리고 현재 벡터데이터와 점군데이터를 파일 형태로 관리하고 있으나, 향후 이를 공간데이터베이스화 해서 관리할 수 있도록 고도화 시켜야 한다. 파일단위 관리의 경우 파일만을 가지고 위치나 형태를 구분할 수 없고, 정확한 지역의 데이터를 추출할 수 없으며, 갱신의 경우에도 매우 불리한 구조를 가지고 있어 향후 점차적인 개선이 필요할 것으로 판단된다.
하지만 향후 2차선 이상의 모든 도로에 대해 정밀도로지도를 구축하려면 시간적·경제적 소요가 많아지므로 효율적인 데이터 구축·관리·활용을 지원하는 기술이 요구되며 방대한 정보를 저장해야 하므로 대용량 공간정보의 효율적 서비스를 위한 공간정보 클라우드 플랫폼, 데이터, 서비스 기술 등이 필요할 것으로 판단된다.
따라서 2017년부터 국토지리정보원과 한국도로공사가 업무협약을 체결하고 상호간 적극적인 연계방안을 마련하고 있다. 향후 정밀도로지도의 구축범위가 확대되면 전국의 모든 도로관리기관, 지자체 등과 긴밀한 연계 및 활용체계를 통한 공사계획 등에 따른 정보수집체계가 필요하다.
도로의 포장상태를 포장의 균열 정도, 종단평탄성, 횡단 소성변형 3개의 요소를 분석하여 현시점에 보수해야 할 공사 우선순위를 제공하고 미래의 포장상태를 예측하는 관리시스템으로써 도로포장유지관리 업무를 효율적으로 지원하는 교통 서비스 시스템이다. 향후 정밀도로지도의 정확한 갱신을 위해 표준자료와 3차원 정보를 가진 정밀도로지도 데이터의 수치를 활용하여 도로면의 종단 평탄성, 횡단 소성변형을 산출하고 영상자료를 활용하여 포장면의 균열, 포트홀, 패칭 등 정도를 확인하여 포장상태를 분석하여 정밀도로지도의 차선 및 링크, 정지선, 외측선 등의 레이어 구축 등에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도로란 무엇인가?
도로란 차도, 보도, 자전거도로, 측도, 터널, 교량, 육교 등 대통령령으로 정하는 시설로 구성된 것으로써 우리나라는 10년 단위의 국가도로종합계획을 국토교통부에서 수립하고 각 도로관리청은 5년 단위의 도로건설·관리계획을 수립하고 있다. 현재 우리나라의 도로는「도로법」제3장제10조에 의거 도로의 종류를 고속국도, 일반국도, 특별·광역시도, 지방도, 시도, 군도, 구도 7가지로 구분하고 있으며, 이 도로들을 대상으로 자동차들이 운행되고 있다.
우리나라의 도로는 몇 가지로 구분하는가?
도로란 차도, 보도, 자전거도로, 측도, 터널, 교량, 육교 등 대통령령으로 정하는 시설로 구성된 것으로써 우리나라는 10년 단위의 국가도로종합계획을 국토교통부에서 수립하고 각 도로관리청은 5년 단위의 도로건설·관리계획을 수립하고 있다. 현재 우리나라의 도로는「도로법」제3장제10조에 의거 도로의 종류를 고속국도, 일반국도, 특별·광역시도, 지방도, 시도, 군도, 구도 7가지로 구분하고 있으며, 이 도로들을 대상으로 자동차들이 운행되고 있다. 따라서 이러한 도로의 변화정보를 신속하게 탐지하고 수집, 정밀도로지도의 갱신에 활용하기 위해서는 도로종류별 도로관리기관과 긴밀한 정보공유가 필수적이다.
건설교통부고시 제2008-146호 수치지도 수정용 건설공사 준공도면 작성에 관한 지침은 현재 무엇으로 개정되었는가?
국토지리정보원에서는 수치지도의 원활한 갱신 등을 위해 건설공사의 준공도면을 활용하기 위해 2008년 2월 27일, 건설교통부고시 제2008-146호로‘수치지도 수정용 건설공사 준공도면 작성에 관한 지침’을 제정한 바 있다. 이후 수차례 개정을 거쳐 현재는 국토지리정보원 고시 제2016-429호(2016.2.12)로 개정되어 시행 중이다. 다만 이러한 지침은 정밀도로 지도가 아닌 기존 수치지도의 수정에 활용하기 위해 제정되었기 때문에 정밀도로지도의 갱신에 활용할 수 있는지 검토하였다.
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