초록 ▼

연구개요
차량의 종류 및 성능이 각각 다르듯이, 실제 상황에서는 차량마다 서로 다른 조합의 통신 장치와 다른 종류의 센서를 탑재하고 있다. 하지만 기존 차량간 통신 기반 차량 안전 서비스 관련 연구는 차량마다 동일한 통신 장치 및 센서를 장착하고 있다는 비현실적인 가정을 하였기 때문에, 실제 상황에서는 그 성능이 떨어진다. 본 과제에서는 실제 상황과 유사하게, 차량마다 서로 다른 통신 장치 및 센서를 장착하고 있을 때, 차량 안전 메시지 교환을 통해 차량 안전 시스템의 성능 개선을 목표로 한다.
이를 위해 차량마다 서로

연구개요
차량의 종류 및 성능이 각각 다르듯이, 실제 상황에서는 차량마다 서로 다른 조합의 통신 장치와 다른 종류의 센서를 탑재하고 있다. 하지만 기존 차량간 통신 기반 차량 안전 서비스 관련 연구는 차량마다 동일한 통신 장치 및 센서를 장착하고 있다는 비현실적인 가정을 하였기 때문에, 실제 상황에서는 그 성능이 떨어진다. 본 과제에서는 실제 상황과 유사하게, 차량마다 서로 다른 통신 장치 및 센서를 장착하고 있을 때, 차량 안전 메시지 교환을 통해 차량 안전 시스템의 성능 개선을 목표로 한다.
이를 위해 차량마다 서로 다른 조합의 통신 장치를 탑재 시, 차량 안전 상태 메시지 전달 알고리즘을 제시하고, 시뮬레이터를 제작하여 성능을 측정하였다.

연구 목표대비 연구결과
본 과제는 차량마다 서로 다른 조합의 통신 장치 및 센서를 장착하고 있을 때, 차량안전 메시지 교환을 통해 차량 안전 시스템의 성능 개선을 목표로 한다. 이를 달성하기 위해서 본 과제를 수행하면서 다음의 연구를 수행하였다.
- 차량 통신 장치 비동질 탑재 상황에서 주변 차량 궤적 예측의 정확도를 높이면서 네트워크 오버헤드를 줄일 수 있는 적응적 트래킹 기법 (PBR) 개발
- 주변 차량의 탑재 상황 파악을 위한 탑재 상황 스캐닝 알고리즘 (PSTN) 개발
- 멀티홉 통신으로 인한 네트워크 오버헤드를 줄이기 위한 확률적 릴레이 기법 (PR) 개발
- 이웃 차량의 궤적의 예측 오차 수학적 모델링 구축
- 멀티홉 전송 시 패킷 충돌률 및 릴레이 확률에 따른 비콘 수신률 수학적 모델 개발
- 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위한 시뮬레이터 제작 및 제작된 시뮬레이터 기반 성능 평가
위의 연구결과는 IEEE Transactions on Mobile Computing을 포함하여 2개의 SCI(e) 국제 저널에 출판이 되었다.

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
제안하는 연구의 결과는 실제 차량의 시스템 상황을 고려한 메시지 전달 및 최적화 알고리즘이라는 점에서 큰 의미를 가진다. 이를 통해 1) 실 환경에서의 차량 통신 품질의 향상 및 2) 차량 안전 서비스 실 구축의 징검다리의 역할을 할 수 있다. 본 연구의 결과는 차량 안전 서비스, 자율 주행 시스템에 활용할 수 있다. 다음은 각 응용 및 활용 분야에 대해서 서술한다. (a) 차량 안전 서비스 분야 연구의 결과는 교차로 충돌 방지 시스템, 차량 추월 시스템 등 차량 안전 시스템에 적용이 가능하다. (b) 자율 주행 분야 연구 결과는 협력 기반 자율 주행의 핵심 기술이 되는 차량 상태 메시지 교환에 이용할 수 있다. 협력 기반 자율 주행을 위해서 차량간 다양한 센서 정보의 전송이 필요하다. 특히, 이미지 센서 및 레이더 기반의 자율 주행 차량이 협력기반 자율 주행 시 본 연구 결과를 이용할 수 있다. 군집 기반 자율 주행(platooning)에도 본 연구 결과를 이용할 수 있을 것이다. 군집 기반 자율 주행은 차량의 상태 정보의 교환이 가장 중요하다. 본 연구 결과에서 차량의 상태 정보 및 이벤트 정보의 교환의 안정적/실시간 교환을 보장하므로, 군집 기반 자율 주행에 본 연구 결과를 이용할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 예측 기반 차량 트래킹을 통한 차량 메시지 전달 오버헤드 감소 기법 연구 ... 5
• 2) 차량마다 통신 장치의 탑재 상황이 다를 때, 자원 할당 및 채널 접속 알고리즘 ... 6
• 3) 주변 차량의 탑재 상황 파악을 위한 컨트롤 채널 형성 알고리즘 연구 ... 7
• 4) 개발한 알고리즘의 수학적 모델 개발 및 모델 검증 ... 8
• 5) 전달 알고리즘의 최적화 연구 ... 8
• 6) 개발한 알고리즘의 네트워크 시뮬레이션/교통 시뮬레이터 기반 성능 평가 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석(해당 시) ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 1) 실제 통신/센서 탑재 상황에서의 차량 통신 품질 향상 ... 12
• 2) 차량간 통신 기반 자율 주행 및 안전 시스템의 실 구축을 위한 핵심 기술 ... 12
• 3) 차량 안전 시스템 구축 및 개선으로 인한 사고 감소 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 1) 예상되는 연구개발 성과 활용 분야 및 활용 방안 ... 13
• 2) 추가 연구의 필요성 ... 13
• 3) 타 연구에의 응용 방안 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 21