초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
o 기상상태의 변화는 도로교통과도 밀접한 관계를 지녀 교통안전저하 및 혼잡 등 사회적 비용을 초래함
o 최근의 도로기상에 기반한 연구는 주로 미시기상예보나 노면온도 및 상태를 도로전반의 평균적인 상태로 알려주나 도로 기하구조와 변형과 기상상태의 시간전개 따른 예기치 못한 물고임, 음영지역 등 black spot을 적출하지 못함
o 따라서 도로기상변화의 시간전개에 따른 도로 위험지점을 적출해내고 시간별 기상, 도로, 교통상태를 고려한 노면 마찰력추정 모형을 개발하여 사고위험지점을 도출해 운전자

□ 연구의 목적 및 내용
o 기상상태의 변화는 도로교통과도 밀접한 관계를 지녀 교통안전저하 및 혼잡 등 사회적 비용을 초래함
o 최근의 도로기상에 기반한 연구는 주로 미시기상예보나 노면온도 및 상태를 도로전반의 평균적인 상태로 알려주나 도로 기하구조와 변형과 기상상태의 시간전개 따른 예기치 못한 물고임, 음영지역 등 black spot을 적출하지 못함
o 따라서 도로기상변화의 시간전개에 따른 도로 위험지점을 적출해내고 시간별 기상, 도로, 교통상태를 고려한 노면 마찰력추정 모형을 개발하여 사고위험지점을 도출해 운전자에게 전달하는 것이 필요함
o 본 연구에서는
1) 도로기상자료와 도로기하구조 및 노면변형을 고려하여 기상악화시 사고 위험성이 높은 지점을 시간에 따른 기상전개에 따라 탐색하고 2) 도출결과를 도식적으로 표출하여 운전자에게 제공하며 3) 기상악화시 운전자 안전운전요령 (속도, 차간거리 등) 제안하는 시스템 개발하는 것을 목표로 함
o 도로 기하구조, 도로변형과 기상상태의 시간전개 따른 예기치 못한 물고임, 음영 지역 등 black spot을 색출하고 유용한 정보로 제공하기 위해 다음의 연구내용을 수행함
1) 기상악화시 도로 취약 spot 탐색 : 강수나 강설이 결빙 융해 또는 배수 과정에서 물의 노면 체류상태가 동일지점에서도 도로기하구조에 의한 유수의 흐름에 따라 물의 양이 시간 공간적으로 변화하는 것을 모형화
2) 실시간 기상자료를 활용한 위험지점 변화 예측모형 개발 : 기상상황의 변화에 따라 취약지점을 시간대별로 탐색하기 위해 실시간 기상자료를 취득하고 기상의 시간전개에 따라 취약지점 변화를 실시간으로 탐색
3) 기상, 도로 및 교통조건을 통한 도로위험도 정립 : 기하구조와 소성변형에 따른 물고임 강도와 노면상태(건조, 습윤·결빙 등), 차량의 속도에 따라 실시간 마찰력을 측정하여 기존에 제시되지 못한 마찰계수 영향요소를 파악하여 상관관계 도출
4) 시간별 지점별 음영지역 및 물고임 강도에 따른 위험지점 판정모형개발 및 실시간 위험지점 정보제공 : 물고임 강도와 회전반경 및 차량속도를 고려한 사고 위험 spot 판정하고, 특정구간의 물고임 등으로 마찰력 저하 위험구간 정보를 실시간으로 표출

□ 연구개발성과
o 국내·외 논문 게재 :
- 도로 구조물 및 도로주변 지형지물에 의한 음영변화를 고려한 도로노면의 상태변화예측모형
- 소성변형 정도를 고려한 시간전개에 따른 노면상태 변화 분석
o 소프트웨어 등록 :
- 소성변형분석프로그램
- 증발량산정프로그램

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
o 도로기상정보를 활용하여 실제 운전자가 겪을 수 있는 위험지점에 대한 정보와 더불어 행동요령까지 줌으로써 예기치 못한 위험상황을 회피케 하여 교통사고 감소를 기대할 수 있음.
o 개발 기술을 실제 도로관리에 활용하도록 적극 권장. 도로관리차량에 해당 소프트웨어를 설치 후 도로정보 및 위험지점에 대한 정보를 지속적으로 수집·분석하여 도로관리효율화와 교통안전향상에 기여

(출처 : 국문 요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
This study aims to developing a series of models for accurately predicting adverse road condition and to setting up a method of achieving real time information on friction factors which affect stopping distance. This study is composed of 1)developing black spot searching mode

□ Purpose & Contents
This study aims to developing a series of models for accurately predicting adverse road condition and to setting up a method of achieving real time information on friction factors which affect stopping distance. This study is composed of 1)developing black spot searching model considering shade effect due to geometry and water-reservoir effect due to road geometry and surface rutting. 2)Gathering weather condition, RWIS data, probe car weather data. 3)establishing method of real time friction monitoring 4) proving drivers’ suggested behavior and information to drivers.
Poor road surface condition due to adverse weather caused worsened level of traffic safety producing huge human and economic loss. To this damage, detailed informations on the road surface condition are needed.
This study is composed of 1)developing black spot searching model considering shade effect due to geometry and water-reservoir effect due to road geometry and surface rutting. 2)Gathering weather condition, RWIS data, probe car weather data to calculate water reservoir area and volume by time with changing weather state 3)establishing method of real time friction monitoring with functions considering water-reservoir and shade effect 4) proving drivers’ suggested behavior and information to drivers : data for traffic safety map to be provided are set and safety speed and distance headway to be informed to drivers

□ Results
In this study, we investigate the traffic volume and speed by time of the station based on the meteorological data of the Seongnam ~ Janghowon section of National Highway No. 3 line from 23:00 to 01:00 (Thursday) on March 15, 2018, Plastic deformation, and sunshine data were obtained and analyzed.
Analysis is aimed at estimating road surface condition according to time evolution, and analysis of road surface condition in the presence of plastic deformation and shading in each section
In the section where plastic deformation is present, the plastic deformation is most serious at 4 o'clock on the 15th day, and the maximum time for the plastic deformation by the plastic deformation in the irradiation section is 11 o'clock on the 15th
In addition, in this study, the pilot route was selected and the digital terrain data were surveyed to reflect the reduction rate of the sunshine quantity by the road surrounding landforms and reflected in the road design program.
The data were modeled in three dimensions and the sun's orbits and elevation angles were set to obtain shaded areas of 1 hour intervals. The irradiation time intervals of the shaded areas were set, We collected the local data, calculated the sunshine rate for the desired time interval, and applied it to the evaporation estimation model.
As a result, it was found that the time required for the road surface to dry was delayed by 2 hours.

□ Expected Contribution
- Reduced number of traffic accidents
- efficient way of road maintence work

(source: SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 국문 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• Contents ... 9
• 목차 ... 11
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 16
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 19
• 제1절 연구개발의 개요 ... 21
• 1. 연구개발의 배경 및 필요성 ... 21
• 2. 연구개발의 목표 ... 23
• 제2절 연구개발의 내용 ... 24
• 제2장 연구개발 대상의 국내외 현황 ... 27
• 제1절 도로기상정보 제공 관련 현황 ... 29
• 1. 국내현황 ... 29
• 2. 국외현황 ... 32
• 제2절 노면 온도 예측방법 관련 현황 ... 39
• 1. 국내현황 ... 39
• 2. 국외현황 ... 46
• 제3절 노면 상태 예측방법 관련 현황 ... 51
• 1. 국내현황 ... 51
• 2. 국외현황 ... 56
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 59
• 제1절 기상악화시 도로 취약 spot 탐색 ... 61
• 1. 노면변형에 의한 물고임현상 발생지점 탐색 ... 61
• 제2절 실시간 기상자료를 활용한 위험지점 변화 예측모형 개발 ... 75
• 1. 실시간 기상자료 취득 및 취합 ... 75
• 2. 시간 전개에 따른 물고임 강도 산정식 개발 ... 78
• 제3절 기상·도로 및 교통조건을 통한 도로위험도 정립 ... 161
• 1. 일반구간 노면상태에 따른 마찰력 상관관계 정립 ... 162
• 2. 물고임 구간의 시간전개별 마찰력 상관관계 정립 ... 165
• 3. 기상상태 및 음역지역에서의 마찰력 상관관계 정립 ... 173
• 4. 강우시 물고임 강도에 따른 마찰계수 산정 ... 175
• 제4절 시간·지점별 위험지점 판정모형 개발 및 실시간 정보제공 ... 192
• 1. 안전성 향상을 위한 차간거리 및 속도산정 ... 192
• 2. 실시간으로 변화하는 취약구간의 마찰력 변화에 따른 위험지점 판정 ... 196
• 3. 운전자에게 제공 가능한 실시간 위험 정보 제공 표출 ... 199
• 제4장 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 219
• 제1절 연구개발 성과의 활용방안 ... 221
• 1. 수집정보 활용방안 ... 221
• 2. 연구개발 결과의 활용방안 ... 221
• 제2절 연구개발의 기대효과 ... 223
• 1. 기술적 측면 ... 223
• 2. 경제적·산업적 측면 ... 224
• 제5장 연구개발 목표의 달성도 및 연구 실적 ... 225
• 1. 연구개발 목표의 달성도 ... 225
• 2. 연구실적 ... 225
• 제6장 참고문헌 ... 227
• 끝페이지 ... 230