초록 ▼

□ 연구개발 목표
○ 레인센서 빅데이터를 활용한 실시간 도로 강우정보/운전자 안전정보 제공을 통한 강우 시 빗길 교통사고 저감 및 인명 피해 예방

□ 연구개발 내용
○ 차량용 레인센서를 이용한 도로 강우정보 생산 기술 개발
- 외부환경 영향을 고려한 레인센서와 실제 강우 관계식(W-S-R) 개발
○ 소형강우레이더와 지상강우를 활용한 차량용 레인센서 강우자료의 합성 기술 개발
- 삼척 소형 강우레이더(국토부), AWS, TM 강우정보를 이용하여 실시간 강우장 생성
○ 4G LTE 무선망 플

□ 연구개발 목표
○ 레인센서 빅데이터를 활용한 실시간 도로 강우정보/운전자 안전정보 제공을 통한 강우 시 빗길 교통사고 저감 및 인명 피해 예방

□ 연구개발 내용
○ 차량용 레인센서를 이용한 도로 강우정보 생산 기술 개발
- 외부환경 영향을 고려한 레인센서와 실제 강우 관계식(W-S-R) 개발
○ 소형강우레이더와 지상강우를 활용한 차량용 레인센서 강우자료의 합성 기술 개발
- 삼척 소형 강우레이더(국토부), AWS, TM 강우정보를 이용하여 실시간 강우장 생성
○ 4G LTE 무선망 플랫폼과 텔레매틱스 연계기술 개발
- 센서 및 정보 수집 단말기 제작 및 M2M 방식 모듈 개발
- In-Vehicle / Vehicle to Vehicle / Vehicle to Infrastructure System 구축
○ 차량 레인센서 빅데이터를 활용한 빗길 기상정보 OPEN 플랫폼 활용
- 실시간 빗길 기상정보 OPEN 플랫폼 활용
- 범용 내비게이션 적용을 위한 표준 인터페이스 모듈(Wevigation) 개발
○ 강우정보를 이용한 도로 교통장애(disruption)예측기술 및 모형 개발
- 과거 도로침수 사례 이력 조사 및 상습침수도로 DB 구축
- 도로 상황에 따른 단계별 위험도 분석
- 도로 교통장애 예측모형 개발
○ 도로 안전운전 위험도를 활용한 운전자 안전정보 시스템 시범운영
- Web 기반 빗길안전운전 시스템 시범 운영
※ 웨비게이션(Wevigation)= Weather +Navigation
※ 삼척시 대상

□ 연구개발성과
○ 바람과 속도를 고려한 레인센서와 실제 강우 관계식(W-S-R)
○ 소형강우레이더와 지상강우를 활용한 차량용 레인센서 강우자료의 합성 기술
○ 레인센서 빅데이터를 활용한 빗길 교통안전을 위한 오픈 플랫폼
○ 범용 내비게이션 적용을 위한 표준 인터페이스 모듈(Wevigation)

□ 활용계획 및 기대효과
○ 태풍 및 집중호우 발생지역의 (특히 야간) 운전자에게 사전 위험지역 알림 및 대체경로 제공을 통한 인명피해 최소화 (영향예보 활용가능)
○ 도심지의 도로망을 고려한 고해상도 강우관측망을 이용한 국지적ㆍ이동적 강우정보를 이용한 도심지의 유출해석 및 내수침수로 인한 침수확산 분석으로 도로 및 도심지의 침수경로 및 대피정보 제공 가능

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose
○ Reduction of car accidents and prevention of damage to human life in the rain by prov iding real-time information about rainfall on roads and driver safety by using big data from a rain sensor

□ Contents
○ Development of technology to produce information about rainfall on ro

□ Purpose
○ Reduction of car accidents and prevention of damage to human life in the rain by prov iding real-time information about rainfall on roads and driver safety by using big data from a rain sensor

□ Contents
○ Development of technology to produce information about rainfall on roads by using a car rain sensor
- Development of Rainfall Sensor and Actual Rainfall Relation Equations (W-S-R) Consid ering External Environmental Effects
○ Development of technology to synthesize rainfall information from a car rain sensor by using a small rainfall radar and rainfall on the ground
- Creation of a precipitation field by using a small rainfall radar in Samcheok City (installed by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport), AWS (Automatic Weather System) and rainfall information from TM (Telemetering) system
○ Development of technology to integrate a 4G (LTE) wireless network platform and telematics
- Production of a sensor and a device for information gathering and development of an M2M module
- Construction of an In-Vehicle / Vehicle to Vehicle / Vehicle to Infrastructure System
○ Use of an open platform for meteorological information about roads in the rain by uti lizing big data from a car rain sensor
- Use of an open platform for real-time meteorological information about roads in the rain
- Development of a wevigation module as a standard interface to be applied to universal navigation
○ Development of predicted road disruption technology and model using rain information
- Investigation of the history of road flooding cases in the past and construction of database on flooding roads
- Analysis of the Risks by Step according to Road Conditions
- Development of a Forecasting Model for Road Traffic Disability
○ Test operation of driver safety information system based on risk of road flood
- Test operation of a web based information system for driver safety in the rain
※ Wevigation = Weather + Navigation
※ Region: Samcheok City

□ Development results
○ Relation between a rain sensor and actual rainfall considering wind and its speed (W-S-R)
○ Technology to synthesize rainfall information from a car rain sensor by using a small rainfall radar and rainfall on the ground
○ Open platform for road safety in the rain utilizing big data from a car rain sensor
○ Wevigation module as a standard interface to be applied to universal navigation

□ Expected Contribution
○ Minimization of damage to human life by providing early drivers in typhoon and heavy rain regions (especially at night) with information about dangerous areas and altern ate routes (possible to use impact forecasting)
○ Provision of information about flooded routes of roads and the downtown areas and eva cuation by analyzing downtown floods and expansion of flooding caused by internal in undation considering downtown road networks and using local and migratory rainfall information collected by a high-resolution rainfall observation network

(source : Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• 그림목차 ... 8
• 표목차 ... 16
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 18
• 1.1.1 연구개발의 배경 및 필요성 ... 18
• 1.1.2 연구개발의 목적 및 중요성 ... 20
• 1.2 연구개발의 개요 ... 21
• 1.2.1 국내 기술개발 동향 ... 21
• 1.2.2 국외 기술개발 동향 ... 33
• 1.2.3 강우 관측 방법의 비교 ... 54
• 1.2.4 선행연구와의 차별성 ... 58
• 1.3 연차별 연구개발 목표 ... 61
• 1.3.1 연구 개발 목표 ... 61
• 1.3.2 기관별 연구 내용 ... 62
• 제2장 연구수행내용 및 성과 ... 65
• 2.1 시범지역 선정 및 GIS DB 구축 ... 65
• 2.1.1 행정안전부 여름철 대비 상습 침수도로 조사 자료 GIS DB화(삼척시) ... 66
• 2.1.2 대상지역(삼척시) 도로 침수 사례 조사 및 GIS DB 구축 ... 68
• 2.2 외부환경을 고려한 W-S-R 관계식 고도화 및 검증 ... 77
• 2.2.1 인공강우발생 실험장 개선 및 W-S-R 관계식 개발 ... 77
• 2.2.2 외부환경 영향(바람, 풍속)에 따른 차량용 레인센서 인공강우 실험 ... 94
• 2.2.4 실외 실험정보를 이용한 지상강우 및 TM과의 비교를 통한 강우자료 검증 ... 100
• 2.3 레이더 – 지상강우 - 차량용 레인센서 기반 강우 합성 기술 개발 ... 129
• 2.3.1 관측강우 정보 생산 및 수집 ... 129
• 2.3.2 레인센서 강우와 소형강우레이더 관측정보 합성기법 개발 ... 139
• 2.4 강우조건에 따른 도로 상황 위험도 분석 및 회피경로 분석 ... 148
• 2.4.1 강우량 – 도로 침수심 – 차량속도 관계 및 교통흐름(교통장애) 분석 ... 148
• 2.4.2 레인센서 정보를 이용한 도로 상황 위험도 분석 및 현장 검증 ... 159
• 2.4.3 구간별 위험도 분석/강우합성 모듈/침수분석 모듈 개발 ... 162
• 2.4.4 상습침수 지역, 분석결과를 이용한 회피 경로 분석 모형 개발 ... 165
• 2.5 4G LTE 무선망 플랫폼과 텔레매틱스 연계기술 개발 ... 168
• 2.5.1 각 센서 검지 영역별 신호 정보 분리 측정 방법 ... 168
• 2.5.2 레인센서의 대용량 데이터 압출기술(Pulse-Rainfall) 개발 ... 175
• 2.5.3 4G LTE 네트워크를 통한 대용량 데이터 전송을 위한 M2M 방식 설계 ... 178
• 2.6 레인센서 빅데이터를 활용한 운전자 안전정보 시스템 설계 ... 179
• 2.6.1 레인센서/소형레이더/AWS를 활용한 운전자 안전정보 제공을 위한 시스템 설계 ... 179
• 2.6.2 향후 내비게이션 정보 제공을 위한 표준 인터페이스 설계 ... 186
• 2.6.3 데이터 수집/가공/표출을 위한 아키텍쳐 설계 ... 190
• 2.7 차량 레인센서 빅데이터를 활용한 운전자 안전정보 시스템 개발 ... 194
• 2.7.1 Web 기반 운전자 안전정보 시스템 개발 ... 194
• 2.7.2 내비게이션 표출을 위한 인터페이스 제공 ... 204
• 2.7.3 타 연구에서 실시되고 있는 차량용 센서 조사 및 통합 방안 ... 210
• 2.7.4 시범도시 시민 및 전문가 대상 설문조사를 통한 사용자 만족도 평가 ... 211
• 제3장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 224
• 3.1 목표 달성도 ... 224
• 3.1.1 목표 ... 224
• 3.1.2 목표 달성여부 ... 224
• 제4장 연구개발성과의 활용 계획 ... 226
• 4.1 성과 활용 계획 ... 226
• 4.2 기대효과 ... 227
• 붙임. 참고 문헌 ... 229
• 부록 ... 236
• 부록1. 차량운행일지 ... 236
• 부록2. 차량을 이용한 실내실험 ... 259
• 부록3. 실외강우관측 - K7 ... 262
• 부록4. 실외강우관측 - 카니발 ... 265
• 부록5. 실외강우관측 - K3 ... 268
• 끝페이지 ... 273