R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818RDPP-C150549-01 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 열차 간 협력기반 지능형 열차자율주행 기술개발 사업기획 | |||||
| 총 연구기간 | 2018-12-01 ~ 2020-05-31 | |||||
| 연구책임자 | 오세찬 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
9명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
9명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 287,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 287,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 287,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 287,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-002818-01 | |||||
| ISBN | 979-11-90705-33-2 | |||||
| 주요 내용 |
현재까지 열차제어기술은 지상·전기·H/W 중심에서 점차 차상·통신·S/W 중심으로 변화되고 있다. 즉, 제어효율 즉, 수송력 향상을 위해 지상에서 차상중심으로 기능이 확대되고 있으며 설비투자비 절감을 위해 지상의 제어설비를 축소하는 방향으로 기술발전이 진행되고 있다. 열차 간 협력기반 지능형 열차자율주행 기술은 3세대 열차제어기술인 CBTC를 뛰어넘는 4세대 열차제어기술로서 지능형 열차 간 상호통신을 기반으로 열차 스스로 안전한 주행을 수행하고 주행 중 자유로운 편성을 조성하며 이례상황 발생 시 상황을 인지하고 판단하여 대응이 가능한 차세대 무선통신기반 열차제어기술이다. 본 사업기획은 열차 간 협업기반 지능형 열차자율주행 기술의 실현을 위해 필요한 핵심요소기술을 개발(1단계 TRL 6 수준)하고 실용화를 위한 시범노선 구축 및 검증(2단계 TRL 8 수준)한는 것이다. [최종목표] 연구기획 목표 ○ 제어 패러다임의 근본적인 변화를 통해 수송력과 경제성 향상이 가능한 “열차간 협력기반 지능형 열차자율주행 기술개발 사업” 기획 - 사업의 정책적·기술적·경제적 타당성 확보를 위한 예비타당성조사 신청 및 대응 본 연구의 최종 예상목표 ○ 수송력 30% 증가 및 설비투자비 20% 절감을 위한 5G 기반 열차자율주행기술 개발 - 자율주행기반 차상중심 열차제어기술 - 5G 기반 초저지연 열차간 통신 및 보안기술 - 고속 응답 스마트 열차추진제동 기술 - 지능형 선로인프라 제어기술 - 열차자율주행기술 인증 및 검증체계 [연구내용 및 범위] (기술의 범위) 열차자율주행기반 열차제어 및 철도시스템 기술 - 열차 간 통신기반 열차자율주행제어 기술 - 열차 간 직접통신 및 통신보안 기술 - 열차자율주행 운영 기술 - 지능형 자율주행 차량 및 시설인프라 기술 * 필요시, 각 기술에 대한 시험평가 및 테스트베드 등 포함 (사업 전략) - 대내외 환경분석, 역량분석 등을 통한 추진배경(이슈 및 문제점), 정부지원 필요성 및 시급성 제시 - 사업추진배경 및 필요성이 반영된 사업 비전·목표 설정 - 사업목표 달성을 위한 추진전략 도출 및 그와 연계된 중점추진분야 도출 - 사업목표 달성을 위한 사업 성과지표 및 목표 설정 - 기술수요조사 및 기술수준분석, 기술확보방안을 고려한 우선순위 선정 및 TRM 제시 - 과제간 연계성이 고려된 사업추진체계 및 과제 도출 - 과제별 상세기획, 상세 소요예산산출, 장비구축계획 및 RFP 작성 - 선행사업 및 과제와의 중복검토 - 파급효과 및 경제성 분석 - 정책적, 기술적 타당성 분석 - 폭넓은 의견수렴을 위한 공청회, 토론회 및 참여의향조사 등 (연구내용) (이슈 및 니즈 분석) 주변 환경변화 분석을 통해 미래이슈를 도출하고, 이슈해결을 위한 기술적 니즈와 대안을 제시 * 대내외적 환경변화와 우리나라 R&D 추진방향, 국토교통R&D 현황 등을 바탕으로 기본적인 사업의 방향과 체계 등을 설계 - 국토교통R&D 관련 산업 생태계 및 환경 분석 - 국내외 국토교통기술분야 트랜드 분석 - 유망 국토교통 기술분야별 시장규모 현황 분석 및 예측 - 타부처 유사사업 사례조사 및 운영방식 비교？분석 (정의 및 개념) 미래이슈와 니즈에 기반하여 사업의 목적 및 개념, 기술개발 범위를 정의 * 열차자율주행 시나리오 제시 포함 (현황 및 발전전망) 이슈해결 및 기술실현을 통해 변화하게 될 미래사회모습을 제시하고 시사점 도출 (비전 및 목표 설정) 사업을 통해 달성하고자 하는 미래 비전을 제시함으로써 중점추진분야를 설정하고 성과목표 등 사업의 목표를 제시 - 해당분야 산업의 생태계 및 가치사슬(Value-Chain) 분석 (사업추진체계 도출) - 사업목표에 부합하는 추진방법, 소요예산, 성과지표 및 사업관리체계 등 (중점추진분야 도출) 목적ㆍ목표 달성을 위해 반드시 개발 및 확보가 필요한 중점추진분야를 적합한 분석기법을 통해 도출 - 중점추진분야별 동향 조사？분석 : 국내외 시장？산업, 기술, 논문？특허, 인프라(장비, 연구시설 및 인력 등)에 대한 종합분석 등에 대한 종합분석 - 기술역량 분석 : 중점추진분야별 대상기술에 대한 상대적(필요시 절대적) 기술역량 분석 - 기술분류체계 전개 및 분석 : 성과목표 달성을 위한 기능적 기술요소를 도출ㆍ전개하고, 핵심키워드와 성능요구조건을 분석 - 국토교통 유망기술 발굴을 위한 중점추진분야* 및 지원방안 도출 * 예시 : 미래 원천기술분야, 신시장 창출분야, 융복합기술분야 등 - 중점추진분야별 단계적 추진전략 도출 - 중점추진분야별 연구과제 평가체계(안) 도출 - 핵심기술(과제) 도출 : 목적ㆍ목표 달성을 위해 반드시 개발 및 확보가 필요한 기술(과제)을 다양한 분석기법을 통해 도출 ※ 기술분류체계를 기반으로 기술적난이도, 파급효과 등에 대한 메트릭스 분석을 통해 핵심기술 도출 ※ 도출된 핵심 기술별 기술성숙도(Technology Readiness Level) 제시 등 (확보전략) 내ㆍ외부 역량(인력 및 연구인프라 등), 외부환경에 의한 기회나 위협 등을 분석하여 투자우선순위, 영역간 역할분담 등 연구성과(원천기술 등) 확보전략을 도출 - 기존 사업(과제)과의 연계？중복성 검토 포함 핵심과제 공모를 위한 과제제안요구서(RFP) 작성 - 연구개발 목표, 연구개발 필요성 및 기술동향, 연구개발 내용, 연구개발 추진방법, 기대효과 및 파급효과, 연구개발 기간 및 소요예산 등 (기술지도) 핵심기술을 확보하기 위한 과제와 개발된 기술이 상호 연계되어 서비스되는 일련의 과정을 도식화하여 제시 |
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| 색인어 | 한글 | 열차자율주행제어 | 열차간 통신 | 예측가능한 추진제동 | 지능형 인프라 제어 | 인증 및 검증 |
| 영문 | Autonomous train control | Train-to-train communication | Predictable propulsion & braking | Intelligent infrastructure control | Certification and verification | |
| 최종보고서 | 최종 보고서.pdf | |||||