| 연구개발개요 |
○ (연구개요) Lv.4/4+의 자율주행 시대에 대응하기 위하여 화물차의 동적하중을 실시간으로 감시하여 사고예방에 기여하고 향후 물류군집주행으로 인한 도로의 피해도를 효율적으로 줄이기 위하여 자율화물차와 미래도로 리빙랩 인프라 기반의 실증을 통한 안전성 평가기술 개발이 필요한 시점임○ (개발전략) 국토교통부에서 지정한 자율주행 시범운행지구 전국 6곳(서울, 충북·세종, 세종, 광주, 대구, 제주) 및 테스트배드 및 일반도로 실주행 실증을 통해 자율상용차의 주행 시 종/횡방향 동적 안전성 및 위험도를 실시간으로 평가하는 알고리즘과 센서 시스템을 개발하고 신뢰성을 검증함○ (실증전략) 상용차의 정적하중과 차속, 도로의 동적요소(기울기, 곡률반경, 도로선형 등)에 따른 동적 하중의 변화로 인하여 상용차의 주행 시 안전성이 변화하므로 실시간 위험도 및 제동거리의 예측을 통하여 자율상용차의 실시간 안전영역과 도로인프라의 안전영역의 실시간 융합을 통하여 안전성을 확보를 실증함○ (실증 시나리오 개발) 상용차 테스트베드 및 실증도로 기반의 시나리오 및 테스트 케이스를 개발함으로써 상용차와 도로인프라가 연계된 주행안전성 및 위험도 예측, 제동거리 예측 알고리즘을 반복, 재현 실증을 통하여 상용차의 종방향(추돌)/횡방향(전복) 안전성의 신뢰성을 확보함○ (자율화물차의 동적하중 계측 시스템 개념) 국토교통부에서는 Lv4/4+ 전용도로의 설계 및 운영을 통하여 미래도로 인프라 기반의 도로운영 효율성을 높이고 Flex Zone과 같이 도로 공유를 통하여 자율화물차의 사고예방, 물류최적화, 과적예방 및 감시체계구축을 추구하고 있음 - 향후 화물차의 군집주행 및 도로정보 융합 기반의 자율협력주행이 상용화되는 시대를 대비하여 자율주행 하드웨어 플랫폼과 동적 안전성 평가기술이 융합되어야 함○ (자율주행화물차 동적상태 안전성 평가 시스템의 실증 시나리오) 자율화물차의 테스트베드 및 실도로 기반의 평가를 통한 안전성 평가는 시뮬레이션 기반의 시나리오 개발이 선행되어야 하며 실증 사이트의 물리적 특성(도로 마찰계수, 날씨, 트래픽 차량, 도로선형 등)을 최대한 반영하여 테스트케이스를 도출함
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| 최종목표 |
○ 자율주행 화물차를 위한 동적 안전성 평가기술 개발 및 실증 - 실시간 주행정보 기반 상용차 하중 및 도로 기울기 연산 로직 개발 - 차량 동적상태 및 도로인프라 상호작용에 따른 기계학습 기반 실시간 위험도 평가 알고리즘 개발 - 주행방향/횡방향 동적 안전성 평가 알고리즘 개발 및 평가 체계 구축 - 실 도로 기반 동적 안전성 시험평가 기준(안) 도출 - 화물차 동적 안전성 평가 시스템의 실 도로 기반 실증 평가○ 자율화물차를 위한 도로인프라 상태정보 융합 동적 안전성 센싱 시스템 개발 - 화물차 동적 운행중량 및 도로 선형 실시간 센싱 모듈 - 동적 운행 축/총중량 산출용 자율구동형 전원 모듈 (다축, 자가발전 Plug&Play) - 통합 인터페이스 모듈 무선 데이터 전송 및 상태정보 융합 동적 안전 평가시스템
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| 연구내용 및 범위 |
○ [1단계] 연구내용 및 범위 - 실시간 위험도 예측 모델(제동거리, 롤오버)에 대한 시뮬레이션 및 기계학습 기반 시뮬레이션 환경의 동적 안전성 평가 알고리즘 개발 * 트럭&트레일러 시뮬레이션 모델을 이용하여 주행 시나리오에 따른 입력 및 출력 데이터 취득 * 시뮬레이션 데이터 가공 및 학습/평가 데이터 셋 구축을 통한 지도 학습(supervised learning)기반의 위험도 예측 평가 알고리즘 개발 * 실시간 위험도 예측 모델(제동거리, 롤오버)에 대한 실차기반 주행 데이터 수집 - 자율주행 화물차용 동적 운행중량 센서모듈 및 차상 도로정보 센싱모듈 개발 * 주행정보 적용 화물차 운행중량 측정 알고리즘 및 실시간 도로정보 적용 동적 운행중량 보정 알고리즘 설계 * 시제품 센서 모듈를 활용한 데이터 수집 및 화물차 동적 센서모듈 시제품 개발 (운행중량 센서모듈 및 도로정보 센싱모듈) - 차량 내 에너지원 분석 및 에너지 하베스팅 모듈, 저전력 무선 통신 모듈 개발 * 에너지하베스팅 메카니즘 개발 및 저전력 근거리 무선 네트워크 프로토콜 선정 * 에너지하베스팅 모듈설계 및 제작(전력 관리회로 및 저전력 무선통신모듈 개발) - 도로 기울기 연산 로직 개발 및 동적 안전성 평가시스템의 센서 평가기준 구축 * 실시간 도로 기울기 연산 로직 개발 및 동적 안전성 평가 시스템의 실 도로 환경 조건 분석 및 적용 센서의 적합성/신뢰성 검토 기준 도출 * 동적 안전성 평가시스템의 실 도로 환경 조건 분석 및 적합성/신뢰성 평가 기준 제시○ [2단계] 연구내용 및 범위 - 실 주행데이터 기반의 동적 안전성 평가 알고리즘 개발 및 통합 인터페이스 모듈 개발 * 기계학습 기반 실 주행 데이터 셋을 이용한 동적 안전성 평가 알고리즘개발 및 통합 인터페이스 모듈 시제품 설계 * 테스트베드 기반 동적 안전성 평가 알고리즘 및 통합 인터페이스 모듈 실증, 시스템 고도화 * 상태정보 융합 동적 안전성 평가 시스템의 로직 탑재 HW 성능 고도화, UI설계 및 제작 - 자율주행 화물차 동적 상태정보 계측 시스템 개발 및 시험도로 검증 * 자가발전 센싱기반 자율 구동형 화물차 상태정보 계측 융합센서 개발 및 실증 * 화물차 동적 상태정보 계측 시스템 통합단말기 시제품 개발 * 화물차 상태정보 계측 융합센서 모듈 및 통합단말기 개별 신뢰성 인증시험 (내환경성) - 자율 구동을 위한 전원 공급 장치 모듈화 개발과 저전력 무선 네트워크 구현 및 성능 시험 * 자율 구동 전원 장치 설계 및 제작과 저전력 무선 네트워크 연구 * 자율 구동 전원 장치 성능 테스트 및 고도화 연구 * 자율 구동 전원 장치 고도화 및 무선 네트워크 성능 시험 - 화물차 동적 안전성 시험 평가 기준 구축 * 화물차 동적 안전성 시험 평가 시나리오 개발 * 화물차 동적 안전성 시험 평가 체계 구축○ [3단계] 연구내용 및 범위 - 화물차 동적 안전성 평가 시스템의 실 도로 기반 실증 평가 * 상용차 대상 실증 Proving Ground 기반 주행시험로 분석 및 실도로 주행코스 선정 * 주행시험장 및 실 도로 기반의 화물차 동적 안전성 평가 시스템 실증 및 상태 정보 융합 동적 안전성 평가 시스템 안정화 - 상태정보 융합 동적 안전평가시스템 연계 실도로 검증 * 상태정보 융합 동적 안전평가시스템 연계 실도로 검증 및 도로조건(노면상태 포함)별 시험도로 주행시험 * DTG 연계 중량정보 전송(안) 검토 및 화물차 동적 상태정보 계측 시스템 모듈별 양산 프로세스 추진 * 자율주행 화물차용 센서 모듈 시험 인증 규격 제안 - 자율 구동 전원 장치 및 무선 통신 모듈 시제품 제작 및 실차 테스트 * 자율 구동 전원 장치 시제품 제작 및 실차 검증 * 저전력 무선 통신 모듈 시제품 제작 및 네트워크 실차 검증 - 화물차 동적 안전성 시험 평가 기준 테스트베드 적용 및 보완 * 시뮬레이션 데이터와 실제 시험 데이터 간의 비교 검증을 통한 시험 평가 시나리오 및 체계를 보완 및 강화 * 시가지도로, 국도, 간선도로, 고속도로 등의 도로 구축을 통해 교차로 회전, 분류, 합류 등 교통상충을 고려하여 테스트베드 적용
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