| 연구개발개요 |
○ 국내 대용량 BRT 운행구간 - 청라국제도시역에서 가정역구간 13.3km 구간에서 대용량 BRT 4대 운행중(’18.04~현재) - 세종 반곡동에서 한별리구간 15km 구간에서 대용량 BRT 4대 운행 계획(’18.12) - 위 2개 구간에 자율주행 기술이 도입될 경우를 가정하여 연구수행시 고려하여야 할 사항 : 전용차로 주행 및 다른 교통류와의 차선 이용 분리 구간에서 돌발상황 감시 : 평면 교차로에서 신호등 인지 등 교차로 안전통과를 위한 기술 : 정류장에서 승객 승하차 감시 및 정밀정차가 가능하도록 하는 정류장 지원 시스템 : 자율주행 차량 운행 및 인프라 운영상태를 실시간으로 수집, 가공하여 배차정보, 운행 상태, 차량 상태, 돌발상황 등을 실시간으로 관리하는 운영관리시스템○ 본 과제 수행을 위한 전기동력 방식의 대용량 BRT 차량 - 청라국제도시에 도입되어 운행중인 바이모달트램을 대상으로 과제를 수행 - 바이모달트램 차량 운영사(인천교통공사)의 차량 지원 등 협력(공문 첨부) 체계를 맺음○ 미세먼지와 배기가스로 인한 대기오염, 교통혼잡 등 도심교통의 문제해결을 위해 전기동력 방식의 대용량 BRT 자율주행 기반기술을 개발하여, 국민이 체감할 수 있는 신교통서비스를 제공하고, 향후 자율주행 대중교통 시대를 맞이하여 빠른 현장실증 기반 마련 - 대용량 BRT의 자율주행 제어 액추에이터 개발 : 기존 양산 상용차에 추가엑추에이터 모듈로 자율주행 기능구현 : 내구성 및 고장상황 안정성 확보 - 전차륜 조향 및 동특성을 고려한 자율주행 제어시스템 개발 : 승객 안전성 및 편의성 향상을 위해 주행이질감과 승차감 개선 로직 구현 - 자율주행 HILS 시뮬레이터(H/W, S/W) 개발 및 자율주행 시스템 성능평가 : 대용량 BRT 실차와 시뮬레이터간 상사성 검증으로 시뮬레이터 신뢰성 확보 : 50,000km 주행으로 제어 시스템의 성능 평가○ 대용량 BRT의 승객 안전성 향상을 위해 차량외부에서 지속적인 상태를 감시하고 적극적으로 개입하여 사전에 위험상황을 대비하는 기술을 개발하여 승객 및 국민들에게 자율주행 기술의 안전성과 편의성을 제공함 - 신호등 인지를 통한 교차로 및 횡단보도 주행/정차 판단 - 정밀정차, 비상상황인지 및 승하차 감시를 위한 정류장 지원기술 개발 - 인프라 지원시스템 운영관리기술 및 공공도로 시험
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| 연구내용 및 범위 |
○ 대용량 BRT의 자율주행 제어 액추에이터 및 제어 시스템 개발(TRL 5) - 대용량 BRT 자율주행용 엑츄에이터 개발 및 성능검증기 개발을 통한 평가 : 단품 및 모듈 기능 테스트, 구동 테스트, 성능, 내구성, 고장 관련 세부 시험 수행 - 자율주행 평가용 가상주행환경 구동용 드라이빙 시뮬레이터 개발 및 연동 환경 개발 : 드라이빙 시뮬레이터내 가상 주행 환경과 연동, 미들웨어 연동을 통한 센서데이터 출력 및 결과 확인, 제어기 및 엑츄에이터 하드웨어 연동 - 운전자 우선 또는 시스템 우선 모드 변환 모듈 개발 : 조향핸들 및 가감속 패달 조작시 자동으로 모드변환: 센서 및 동작구조 설계, 시제품 제작, 신뢰성 평가 - 전차륜 조향 등 BRT 운동특성을 반영한 제어기 개발 및 탑재 : 제어기 하드웨어 및 구동소프트웨어 제작, 인지센서와 제어기간 하드웨어 인터페이스. 자율주행 판단로직 개발, 일체형 제어기 개발, 자율주행 고장진단 기능 개발 - 대용량 BRT용 자율주행 제어기 시험 평가 : 시뮬레이터를 이용한 제어기의 시험평가(누적 50,000km 주행) - 차선 유지, 정밀 정차, 충돌 방지 및 회피를 위한 종/횡방향 정밀 제어 기술 개발 : 종횡방향 정밀제어 알고리즘의 경로 추종성 검증 및 주행 이질감과 승차감 개선 - 중량을 포함한 차량 파라미터 추정기 및 주행경로 생성 알고리즘 개발 : 관성센서, 휠속센서, GPS, 조향각 등을 이용하여 굴절버스의 전량과 후량의 중량추정 : 정밀정차, 회피, 충동방지등 차량파라미터 추정기 기반 주행경로생성 - 대용량 BRT 동특성 모사 차량 모델링 및 검증 : 굴절버스 실차를 이용한 전차륜 조향, 운동특성 측정 및 시뮬레이터에 필요한 파라미터 추출 - 주행시나리오 개발 및 대용량 BRT 가상주행환경 구축 : 전용도로에서의 대용량 BRT 운영에 따른 시나리오 개발 : 실차기반 센서데이터 측정을 통해 시뮬레이터간 상사성 검증 : 자율주행용 BRT 센서모델 개발 - 굴절버스 자율주행로직 평가 및 검증 환경 구축 :자율주행로직 평가를 위한 인터페이스 모듈 개발 : 시뮬레이터 및 자율주행 제어기와 가상주행환경 간 연동 수행 및 검증○ 자율주행 대용량 BRT의 승객 안전성 확보를 위한 교차로 및 정류장 지원기술 개발(TRL 5) - 대용량 BRT의 주행 정차를 위한 신호등 인지기술 개발 : WAVE 통신기반 횡단보도, 신호등 현시정보 제공 - 대용량 BRT의 크기 및 회전반경을 고려한 자세 및 위치 추정 기술 개발 : 자율주행 다중센서 기반 도로 환경(도로 노면 표시, 구조물)인식 : 센서정보 융합을 통한 대용량 굴절 버스 자세 및 위치 인식 - 2량의 위치를 고려한 승객 승하차시 돌발상황 및 비상상황 인식기술 : 지장물, 낙하물, 도로내 승객이동 등 센서 및 영상을 이용한 비상돌발상황 인지 - 대용량 BRT의 정밀정차 및 진입진출을 위한 지원기술 : 승객 승하차 감지, 정밀정차 판단 - 인프라 지원시스템 운영관리 기술개발 : 자율주행차량, 정류장, 진입진출 상황등 자율주행 정보기반 고도화 - 자율주행기반 정밀정차 및 진입진출을 위한 공공도로에서의 시험 검증 : BRT 실차운행(운전자모드)을 통한 교차로 및 정류장 지원기술 공공도로 검증
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