R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818TBIP-C110706-03 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 도로교통 시스템 운영유지보수 관리비용 최소화 및 해외 시장 개척을 위한 원격검침형 AVC/ VDS/ WIM 융복합 시스템 개발과 ClassⅠ급 PVDF 센서 국산화 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-05-02 ~ 2018-10-26 | |||||
| 연구책임자 | 조성윤 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 365,000,000 원 기업 : 248,600,000 원 계 : 613,600,000 원 |
총연구비 | 정부 : 1,260,000,000 원 기업 : 875,600,000 원 계 : 2,135,600,000 원 |
|||
| 연구기관명 | (주)노바코스 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 국가 주요 도로망의 효율적 운용 및 유지보수를 위해서 다양한 FTMS체계가 활용되고 있다. 특히 이들 중 가장 핵심적인 역할을 하는 시스템으로 VDS, AVC 및 WIM 시스템들로서 약 10,000여대 이상이 전국 주요 도로망에 운용중이다. 이들 시스템들을 이용하여 교통량, 차종, 평균 속도 등의 정보들을 수집하여 통합 도로교통량정보 체계를 운용함으로써 국가 주요 핵심 도로망의 유지관리( 재포장, 나들목 증설, 차선증설 등)를 위한 국가 차원의 도로교통 기본자료 수집을 위한 체계로 활용하고 있다. 이들 시스템들의 효율적인 운용유지보수를 위해 각 기관(도로공사 및 국도관리청)은 센서검침 및 재설치에 매년 300억원 이상의 예산을 사용하고 있는 실정이다. 이들 센서들의 검침을 위한 막대한 인건비 및 외산 센서 구매에 드는 외화손실을 최소화하기 위한 기술적 수단 개발이 절실한 실정이다. ○ 또한 현재 활발하게 진행되는 해외 고속도로 건설 사업 참여에 국내의 FTMS 시스템이 적극 진출할 기회가 있으나 유독 교통류 검지 시스템은 매우 제한적으로 적용되고 있다. 이는 국내에서는 각각의 시스템들이 별도의 시스템으로 운용됨으로써 완전히 별개의 사업으로 운용되어 왔기 때문이다. 그러나 국제 시장 환경은 단일 H/W체계에 각각의 기능 및 일부 기능 등이 H/W든 S/W등의 추가로 모두의 기능을 수행 할 수 있는 통합형(AVC/VDS/WIM)으로 이루어져 있기 때문에 국내 규격과는 맞지 않는다. 그러므로 국제 규격과 상이한 국내 시스템들이 수많은 해외 진출 기회들이 무산되어 왔다. 즉, 중국, 동남아, 유럽 등의 국가기반 도로망에서 활발히 활용되는 교통류검지 시장에 우리나라는 단 한번도 진출한 기회가 없었다. ○ 본 연구과제를 통해서 당사가 보유하고 있는 핵심원천 기술들을 이용 국제규격에 상응하는 S/W 기반의 AVC/VDS/WIM 통합 시스템을 개발하고 이 시스템에 IoT 기반기술을 이용한 원격 센서검침 기능(Remote sensing)을 개발, 부여함으로써 막대한 도로운용 유지 보수 예산을 획기적으로 절감하고, 교통류 센서의 온도감지 기능 부가된 PVDF Class I급 센서를 국산화함으로써 막대한 외화 손실을 해소하고 센서류의 설계 및 제작 원천 기술을 확보하여 해외 시장 개척에 적극 활용한다. ○ 또한 실제 시스템운용환경 하에서의 센서의 내구성 및 성능을 검증할 수 있는 체계를 개발하고 각 운용지점에 대한 노면온도검침과 이들 정보들을 실시간 기상정보들과 연계한 도로교통 안전운용을 위한 빅 데이터 구성 및 분석 알고리즘과 분석 툴을 개발한다. ○ 적극적인 해외 시장 진출을 위한 마케팅 전략이 현재는 부재함으로 전문기관의 네트워크 구성 및 운용전략 설립이 요구된다. 이들 기능의 최적화 된 국제규격에 상응하는 통합 프로토콜 개발, 시스템 운용 표준 개발하여 국내 및 국제 시장에서 기술적 우위를 확보함으로써 적극적인 국내？외 시장개척에 발판으로 삼고자한다. [최종목표] ？ AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 - AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 구현을 완료하여 12종 차종에 대한 세계 최고수준인 교통정보(교통량, 차종, 속도) 정확도 95%이상, 총중량 정확도75%이상 달성 -「국토교통부 고시 제2015-740호 ITS 성능평가기준」 시험을 통한인증서 획득 ？ 단독형, 일체형 센서 원격 모니터링 장비 - 센서상태 점검을 위한 현장 방문 유지보수 비용을 획기적으로 절감 - 실시간으로 피에조 센서의 상태정보 및 루프 센서의 상태정보를 원격 모니터링 하여 센서 이상상태에 대한 알람 및 테이터 신뢰성 유지 - 단독 동작이 가능한 제품 형태로 개발하여 기존 국내에 설치되어 있는 AVC, VDS, WIM장비에 추가 장착하여 센서 상태를 원격으로 모니터링 함 - AVC/VDS/WIM 융복합 시스템과 일체형으로 개발하여 해외시장 진출 - 한국계측기기 연구센터 검측 정확도 시험 (정확도 90%이상, 센싱시간 1초이내) ？ 온도센서 일체형 WIM/AVC ClassⅠ급 PVDF센서 개발 - WIM/VDS 장비에 사용가능한 신호편차 5%이내의 ClassⅠ 수준 센서 제작 - 노면온도를 측정할 수 있는 온도센서 일체형 제작 - 센서 제작의 핵심 기술 중 하나인 권취장력 기술을 발전시켜 생산성 향상 및 성능 향상 - 기존 제작 공정 중 편차 균일도 공정을 개선하여 성능 향상 - 한국 기계전자 시험연구원 신뢰성 인증(R인증) 획득 ？ 정보수집 센터 시스템 개발 - 한국건설기술연구원 통신방식(CDMA), 한국도로공사 통신방식(TCP/IP)에 적합한 데이터 포맷 및 DB개발 - 노면 온도변화에 따른 노면상태 예측과 누적총중량에 따른 노면변화상태 예측 정보 제공 ？ AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 표준규격(안) 개발 - 해외 AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 표준에 부합되는 국내 표준규격(안) 개발 - AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 성능평가 기준 및 표준(안) 개발 - 한국지능형 교통체계협회의 해외 홍보 및 해외 판로 인프라를 이용하여 해외시장 개척 [연구내용 및 범위] <그림 > 사업추진 구성 본 연구 사업은 위 그림과 같은 사업추진 구성 체계로 년차별 연구내용은 다음과 같음 ？ AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 - AVC, VDS, WIM 개별장비 또는 융복합 시스템에 모두 사용 가능한 통합 플랫폼 H/W 개발 - 「국토교통부 고시 제2015-740호 ITS 성능평가기준」국내외 최고 수준의 교통량, 속도, 차종분류 정확도 구현 - PVDF센서를 이용한 교통류 WIM 장비중 최고의 총중량 정확도 구현 - 서로다른 통신환경(한국건설기술연구원 : CDMA, 한국도로공사 : TCP/IP)의 국도(CDMA), 고속도로(TCP/IP)에 테스트 베드 구축를 구축하여 개발중 구현 기능에 대한 테스트 및 보안점 도출 ？ 단독형, 일체형 센서 원격 모니터링 장비 - 실시간으로 피에조센서 상태정보(Capacitance값 정상:5~12㎋ 및 Voltage 정상:0mV이상) 및 루프센서의 상태정보(Inductance 정상:80~250μH 및 Resistance 정상:2Ω이하) 값을 취득 - 기존 설치되어 운영중인 AVC, VDS, WIM 장비 구성에 추가가 가능한 단독형으로 개발 - AVC/VDS/WIM 융복합 시스템에 내장된 일체형으로 개발 - 교통정보 누락을 최소화 하기 위하여 각 센서별 측정 시간을 1초 이내로 측정 - 정밀 계측장비 대비 90%의 정확도 ？ 온도센서 일체형 WIM/AVC ClassⅠ급 PVDF센서 개발 - 좌우 출력신호 편차 5%이내의 ClassⅠ급센서 개발 - 적정 권취장력 및 공정 개선을 통한 내구성 및 생산성 향상 - 노면 온도를 측정 할 수 있는 온도센서 일체형으로 개발 - 노면 온도와 출력신호를 정확하게 전달 할 수 있도록 리드케이블 설계 - 한국기계전기전자 시험연구원 R인증 획득이 가능한 내구성 ？ 정보수집 센터 시스템 개발 - 서로다른 네트워크 환경(한국건설기술연구원 : CDMA, 한국도로공사 : TCP/IP)에 대응 가능한 센터 프로그램 개발 - 취득된 노면 온도센서 정보와 기온, 강수, 습도 등의 외부 정보값을 취합하여 노면상태(결빙, 안개 등) 예측 알고리즘 개발 - 취득된 차종별, 차선별 누적 총중량 정보를 이용하여 노면변화(마모, 파손 등) 예측 알고리즘 개발 ？ AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 표준규격(안) 개발 - 현장시스템과 센터간의 정보교환 표준설계 - 센서 원격 모니터링 장비와 센터간의 정보교환 표준설계 - AVC/VDS/WIM 융복합 시스템 성능평가 표준(안) 개발 |
|||||
| 색인어 | 한글 | 운용유지보수비용 | 누적 총 축중량 | 원격검침 신호처리 | 차종분류장치 | 마케팅 전략 |
| 영문 | Operation &amp; Maintenance Cost. | Accumulated total axel load | Remote sensing signal processing | AVC(Automatic Vehicle Classifier) | Marketing strategy | |
| 최종보고서 | 최종보고서 보완본_합본.pdf | |||||