초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
ㅇ 열차 운행속도 등 열차 성능과 설계속도 선정, 선로용량 배분, 운영 스케줄 수립 등 열차 운영을 위한 의사결정과정과의 관계 규명을 통해, 열차 성능을 최대화할 수 있는 의사결정 변수 조합을 찾는 기술 개발 기획 연구

◼ 전체 내용
ㅇ 기술동향 분석 및 수요조사 실시, 기술정의, 사업추진방향 정립
- 열차 운영속도 등 성능지표 및 운영계획과 노선설계에서의 빅데이터와 AI 관련 기술 개발 범위 및 기술 정의
- 열차 운영속도 등 성능지표 및 운영계획과

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
ㅇ 열차 운행속도 등 열차 성능과 설계속도 선정, 선로용량 배분, 운영 스케줄 수립 등 열차 운영을 위한 의사결정과정과의 관계 규명을 통해, 열차 성능을 최대화할 수 있는 의사결정 변수 조합을 찾는 기술 개발 기획 연구

◼ 전체 내용
ㅇ 기술동향 분석 및 수요조사 실시, 기술정의, 사업추진방향 정립
- 열차 운영속도 등 성능지표 및 운영계획과 노선설계에서의 빅데이터와 AI 관련 기술 개발 범위 및 기술 정의
- 열차 운영속도 등 성능지표 및 운영계획과 노선설계에서의 빅데이터와 AI 관련 기술 동향 및 환경 분석
- 이슈 해결을 위한 사업추진방향 및 기술의 타당성 제시
ㅇ 열차 운영속도 등 성능지표에 기반한 운영계획과 노선설계에서의 빅데이터와 AI 활용 관련 기술개발 전략 수립
ㅇ 열차 운영속도 등 성능지표에 기반한 운영계획과 노선설계에서의 빅데이터와 AI를 활용한 의사결정지원 관련 기술 개발 기획
- 연구개발 목표 및 범위 설정
- 세부과제(핵심 요소기술) 도출 및 연구내용 설정
- 성과물에 대한 활용방안 및 실용화 추진방안 제시
- 사전타당성 검토
ㅇ 과제공모를 위한 RFP 작성 및 평가기준 설정

□ 연구개발성과
ㅇ 빅데이터·AI 기반 철도 네트워크 설계 및 운영 기술개발 기획보고서 작성
- 관련사업 국가 R&D 예산 확보를 위한 사업 추진의 논리 구성
- 열차 성능지표 기반 운영계획과 노선설계 빅데이터와 AI 활용 의사결정지원 기술개발 목표 수립
- 열차 성능지표 기반 운영계획과 노선설계 빅데이터와 AI 활용 의사결정지원 기술개발 로드맵 초안 수립
- 세부과제 도출 및 연구내용 설정을 통한 중점분야별 과제 카드 작성
- 중점분야별 자원 투입 계획 설정 및 연구비 산정 적정성 검토
- 정책적/기술적/경제적 타당성 검토
ㅇ 과제공모를 위한 RFP 작성 및 평가기준 설정
ㅇ 사업추진을 위한 전략계획서 작성

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
ㅇ 열차 운영속도 등 성능지표에 기반한 운영계획과 노선설계에서의 빅데이터와 AI를 활용한 의사 결정지원 관련 기술 개발 기획으로 관련 R&D 사업 예산확보 추진
ㅇ 빅데이터·AI 기반 철도 네트워크 설계 및 운영기술 개발을 통한 정책적/기술적 기반 확보로, 국가 철도 투자비용 효율화를 위한 정부 정책추진 지원
ㅇ 기대효과
- (철도 운영 개념 원천 기술 확보) 빅데이터와 AI에 기반한 세계 최초 철도운영 의사결정지원 시스템 개발과 실증을 통한 전략기술 확보
- (철도 운영 연구역량 제고) 데이터 사이언스 등 최근 기초 과학기술 개발 역량을 철도 운영 전문 연구 역량으로 연계할 수 있는 기반 제공
- (전략적 투자포트폴리오 구축 가능) 불필요한 비용을 절감과 투입 비용 대비 효과 극대화를 통해, 전략적인 철도 투자 포트폴리오 수립 가능성 제고
- (철도 운영 산업 내수와 수출 활성화) 신규 기술 도입을 통한 국내 철도 운영 산업 활성화와 기술력에 기반한 글로벌 진출 가능
- (탄소중립 경제가치 제고) 철도 설계와 운영 효율화를 통한 비효율성 최소화로 철도의 친환경적 특성 강화와 경제적 가치 제고 선순환 체계 기대
- (이해관계자 갈등 등 사회적 비용 손실 최소화) 협력적 의사결정을 위한 투명하고 합리적인 정보 공유와 의사결정을 통한 이해관계자 갈등, 철도 민원 등 해소를 통한 사회적 비용 손실 최소화 가능
- (빅데이터와 AI 기술 발전 토대 마련) 빅데이터와 AI 기술 테스트 베드 역할, 활용 분야 추가, 시장 창출 효과 등 기대
- (데이터 공공성 제고) 철도산업 관련 데이터의 생성/소유 주체가 다양화된 환경에서 데이터 파편화를 방지하고 데이터의 공공성 제고
- (국민의 행복추구권 실현) 국민 삶과 직결된 다양한 지표를 도출·분석하고 이를 기반으로 한 의사결정을 지원해, 이용자 맞춤형 철도 구현

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 13
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제1절 기획연구의 개요 및 범위 ... 19
• 1. 기획연구 개요 및 범위 ... 19
• 2. 기획연구 내용 ... 21
• 제2절 연구개발 필요성 ... 33
• 1. 기술의 정의 ... 33
• 2. 연구개발 필요성 ... 35
• 3. 정부지원의 필요성 ... 37
• 제2장 국내·외 동향분석 ... 41
• 제1절 국내 현황 및 문제점 ... 42
• 1. 빅데이터·AI 기반 철도 네트워크 설계 및 운영기술 개발 관련 국내 현황 ... 42
• 2. 빅데이터·AI 기반 철도 네트워크 설계 및 운영기술 개발 관련 문제점 ... 44
• 제2절 글로벌 메가트렌드 ... 47
• 1. 글로벌 메가트렌드 조사 ... 47
• 2. 글로벌 메가트렌드 분석 종합 ... 64
• 제3절 정책 및 제도 동향 ... 66
• 1. 국내 정책 동향 ... 66
• 2. 해외 정책 동향 ... 77
• 제4절 시장 및 산업 동향 ... 90
• 제5절 기술 동향 ... 120
• 제6절 특허·논문 및 연구 인프라 투자현황 분석 ... 158
• 1. 특허 분석 ... 158
• 2. 논문 분석 ... 182
• 3. 연구 인프라 및 투자현황 ... 195
• 제7절 유사과제 분석 및 기존 연구와의 차이점 ... 203
• 제8절 국내·외 동향 종합분석 ... 210
• 제3장 기획연구 기본방향 및 추진체계 ... 214
• 제1절 기획연구 기본방향 ... 215
• 1. 기획연구의 목적 ... 215
• 2. 기획연구의 목표 ... 221
• 3. 기획연구의 범위 ... 224
• 3. 연구과제 기본방향 설정 프로세스 ... 226
• 제2절 연구개발 추진전략 도출 ... 227
• 1. 종합시사점 분석 ... 227
• 2. SWOT 분석 ... 228
• 제3절 연구기획 추진전략 ... 231
• 1. 기획위원회 구성 ... 231
• 2. 기술수요조사 ... 237
• 3. 과제화 대상 후보 수요기술 선정 ... 243
• 4. 과제 수요기술 선정 ... 246
• 5. 과제 체계도 ... 247
• 6. 과제 추진 계획 ... 248
• 제4절 과제 세부 추진 계획 및 내용 ... 250
• 1. 열차 운영 데이터 식별과 운영성능 연계 모형 및 활용 기술 개발 ... 250
• 2. 열차 노선 설계 데이터 식별과 운영성능 기반 설계 기술 개발 분야 ... 260
• 3. 빅데이터 수집 및 통합 분석 지원 기술 개발 분야 ... 265
• 4. 테스트베드 부문 ... 272
• 제4장 사업타당성 분석 ... 278
• 제1절 과학기술적 타당성 분석 ... 279
• 1. 문제/이슈 도출의 적절성 ... 279
• 2. 사업목표의 적절성 ... 283
• 3. 세부활동 및 추진전략의 적절성 ... 286
• 제2절 정책적 타당성 분석 ... 288
• 1. 상위계획과의 부합성 ... 288
• 2. 사업추진체계 및 추진의지 ... 289
• 3. 재원조달 가능성 ... 290
• 4. 법·제도 위협요인 및 대응방안 ... 290
• 제3절 경제적 타당성 분석 ... 292
• 1. 경제적 타당성 분석의 개요 ... 292
• 2. 분석 결과 ... 292
• 제4절 기대효과 및 활용방안 ... 294
• 1. 과학기술적 기대효과 ... 294
• 2. 시장경제적 기대효과 ... 295
• 3. 사회문화적 기대효과 ... 296
• 4. 기획연구 활용방안 ... 297
• 5. TO-BE 분석 ... 298
• 제5장 인력투입계획 및 소요예산 산정 ... 299
• 제1절 연구일정에 따른 인력투입계획 ... 300
• 제2절 소요예산 산정 ... 301
• 제6장 과제 제안요구서(RFP) ... 304
• 제7장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 316
• 끝페이지 ... 436