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과제현황 목록

과제기본정보

도로관리 효율화를 위한 건설사업정보(건설CALS) 빅데이터 서비스 기술 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 20SCIP-C146569-03
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 국토공간개발기술 | 국토지능화 공간정보 적용분야 건설업
2순위 건설 교통 | 시설물 설계 해석기술 | 도로 실용화대상여부 비실용화
3순위 정보 통신 | U-컴퓨팅 | U-컴퓨팅 플랫폼 응용기술 과제유형 개발
과제명 도로관리 효율화를 위한 건설사업정보(건설CALS) 빅데이터 서비스 기술 개발
주관연구기관 한국건설기술연구원
총괄연구 책임자 성명 김진욱
소속 한국건설기술연구원 직위 연구위원
기관 대표번호 031-910-0114 FAX -
총 연구기간 2018-04-13 ~ 2020-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 1,796,000,000 59,900,000 539,100,000 599,000,000 2,395,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 본 연구과제는 국토교통과학기술진흥원에서 공고한 2018년 건설기술연구사업 “도로관리 효율화를 위한 건설사업정보(건설CALS) 빅데이터 서비스 기술 개발”관련하여 제안하는 연구개발과제로서,

○ 도로관리의 효율화를 위하여 국토교통부 건설사업정보시스템(건설CALS*)에서 보유 중인 데이터와 외부 관련 정보를 연계하여 과적단속 최적 위치·시기 예측 기술, 비탈면 붕괴 위험도 예측 기술, 도로점용(연결) 허가 가능 구간 예측 기술, 신규 보상지역 보상비 예측 기술 등 4개 중점 분야에 빅데이터 처리 및 표출 서비스 기술을 도입 개발하여, 진일보된 건설CALS 포털시스템을 통해 국토교통부 및 대국민에게 보다 편리한 서비스를 제공하기 위한 실용화 중심의 연구 개발 사업임
* 건설CALS(Continuous Acquisition & Life-cycle Support) : 건설사업의 기획?설계?시공?유지관리 등 全과정의 정보를 관리?지원하는 정보화 체계
최종목표 건설사업정보시스템(건설CALS)에서 보유중인 대용량 데이터를 활용한 4개(과적, 비탈면, 점용, 보상)의 빅데이터 서비스를 개발하여 건설CALS 포털시스템을 통해 국토교통부 및 대국민에게 시범서비스
○ 과적단속 최적 위치·시기 예측 서비스로 운행제한 차량 단속율 5% 향상

○ 비탈면 붕괴 위험도 예측 서비스로 산사태 및 비탈면 붕괴에 의한 사회적 비용 10% 절감

○ 도로점용(연결) 허가 신청에 대한 교차로 연결허가 금지구간 예측 정확도 60% 이상 달성

○ 보상비 예측 서비스를 통한 효율적인 사업계획 수립으로 신규공사 보상비 예측 정확도 70% 이상 달성
연구내용 및 범위 □ 과적단속 최적 위치·시기 예측 서비스 기술 개발 및 중량센서 기반 과적예방기준 연구

○ 본 과제는 과적예방과 단속업무를 지원하기 위한 화물차량 이동경로 및 과적단속 최적위치 예측 모델 개발과 화물차량 중량센서 기반의 선제적 과적관제 및 예방기술 개발을 목표로 함

○ 과적단속업무와 관련된 검차 및 단속정보, 교통량정보 등 내?외부 연계 데이터 분석을 통해 기초 데이터 연계방안을 도출하여 화물차량 이동경로 및 과적단속 최적위치 예측서비스의 시범운영 및 효과분석과 더불어 화물차량 중량센서 성능평가 기준을 마련하여 선제적 과적관제기술을 개발하여 실시간 중량과 위치정보에 의한 GIS기반의 과적예방체계를 구축하며 이를 위해 다음의 핵심기술을 개발 범위로 함

□ 비탈면 붕괴 위험도예측서비스 기술 개발

○ 국토교통부는 국도의 전체 비탈면에 대하여 도로비탈면유지관리시스템(Cut Slope Management System, 이하 CSMS)을 통해 관리 중이며, CSMS에서는 비탈면 데이터베이스 관리, 비탈면 현황 및 상태 파악, 위험비탈면 현장조사 및 보수?보강 공법 등의 업무를 수행 중에 있음

○ 본 과제는 비탈면 데이터베이스, 기상자료, 지질도 정보 등 빅데이터 개념의 분석을 통해 상황별 비탈면위험도를 도출하고 분석 결과를 국민에게 제공하여 산사태 및 비탈면 붕괴로부터 안전사고를 미연에 예방하도록 대응 능력을 향상시킴에 목적이 있으며, 세부적인 핵심기술 내용은 다음과 같음

□ 도로점용(연결) 허가 가능구간 예측 서비스 기술 개발

○ 주유소 진출입로 설치 등 도로점용(연결)허가는 국민 재산권 행사 및 도로관리에 영향을 미치는 중요한 민원업무로서 도로여건에 따라 허가기준의 적용방법이 다양하여 전문적인 기술과 노하우가 필요한 분야임. 본 기술은 도로점용(연결) 허가여부 판단을 위해 필요한 곡선반지름, 종단구배 등 공간정보와 도로점용(연결)허가 신청 시 제출한 설계도면(변속차로, 부가차로 등), 지적정보 등을 활용하여 도로점용(연결) 허가 가능구간을 예측할 수 있는 공학적 민원행적 지원기술을 개발하고자 함

□ 보상비 예측 서비스 기술 개발

○ 신규공사에 대한 보상비 산정은 사업수행을 위한 타당성조사시 소요예산 산정 측면에서 매우 중요한 요소이나 현재는 대부분 공사지가를 기반으로 한 배율보정 방법 등을 통해 개략적인 금액을 산정하고 있어 실제 보상비와의 오차가 발생함에 따라 효율적인 의사결정이 어려움

○ 이에 개략 보상비 산정을 위한 객관적 근거자료 제시, 최적의 사업계획 수립 및 효율적인 의사결정을 위해 건설사업정보시스템에 다년간 축척된 보상데이터를 근간으로 공간정보 및 지적정보 등과 연계하여 빅데이터 분석을 수행하고 이를 근간으로 오차범위를 최소화할 수 있는 보상비 산정 기술을 개발하고자 함
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 한국건설기술연구원

■ 도로분야 빅데이터 정책, 시장, 기술 등 현황분석
■ 서비스별로 관련 법령, 법제도 내용 및 환경 분석
■ 건설CALS 빅데이터 서비스 구축방향 도출
■ 건설CALS 빅데이터의 스키마 및 속성 정의

에이티맥스

■ 건설CALS 보유 데이터 추출 변환 및 데이터 처리기술 분석
■ 연계되는 외부정보 분석 및 연계기술 분석

오픈메이트

■ 빅데이터 처리기술(수집, 저장, 처리, 분석, 시각화 등) 분석
■ 건설CALS 빅데이터 분석, 시각화 등 처리방향 도출
한국건설기술연구원

[과적단속 최적 위치·시기 예측 서비스 기술 개발 및 중량센서 기반 과적예방기준 연구]
■ 화물차량 이동경로 및 과적단속 최적위치·시기 예측 필요 자료 수집 및 분석
■ 중량센서 기반 과적예방기준 방안 마련을 위한 자료 수집 및 분석
■ 운행제한 차량 단속업무 분석을 위한 법?제도?규정 조사
■ 내?외부 연계 시스템간의 연동체계에 대한 분석 및 정의
■ 과적 서비스 관련 빅데이터 정보항목 정의
- 데이터베이스 스키마 및 속정정보 정의

[비탈면 붕괴 위험도예측서비스 기술 개발]
■ 빅데이터 분석의 수행 범위 결정 및 세부 목표 정의
- 비탈면 빅데이터 분석을 위한 연구진행 분석 로드맵마련
- 비탈면 붕괴 선행 연구분석을 통한 기존 예측 모델 검토
- 비탈면 위험도 산정모델의 유형 및 수준, 세부목표 정의 등
■ 데이터 수집, 분류 및 연계
- CSMS 보유 기초조사 데이터 및 정밀조사 데이터의 빅데이터분석用 정제
- 비탈면 붕괴 발생 유발 외부 요인(집중강우, 태풍, 지진 등) 데이터 수집
- 자료 분석을 통한 데이터 형태, 특성 파악 및 연계 방안

[도로점용(연결) 허가 가능구간 예측 서비스 기술 개발]
■ 국내외 도로점용(연결) 관련 법ㆍ제도ㆍ규정 조사
■ 교차로 규정 및 현장조사에 따른 교차로 분류 기준 도출
- 문헌 및 현장조사 등을 통하여 특성을 고려한 교차로 분류
■ 도로점용(연결) 허가 판단을 위해 필요한 정보 조사
- 도로통합정보시스템 등 기존 정보시스템에서 관리하는 도로정보 조사
- 설계도면 등 연결허가 신청시 제출자료 중 활용가능 정보 조사
■ 도로점용(연결) 관련 도로형상 및 기하구조 정보 추출 및 생성 방안 도출

[보상비 예측 서비스 기술 개발]
■ 현행 보상비 예측방식 기술동향 조사
- 국내외 동향 조사
- 예비타당성 조사 관련 보상비 예측 기술 조사
■ 보상비 예측관련 현행 법규 분석
- 보상비 예측 관련 문헌 및 관련 법규 조사
■ 보상 관련 빅데이터 정보항목 정의
- 데이터베이스 스키마 및 속정정보 정의

에이티맥스

■ 건설CALS 보유데이터(텍스트/도면/통계정보 등) 유형 분석
■ 데이터 최적 DB화를 위한 CALS 데이터 추출 및 변환방안 도출
■ 예측정보 추출에 필요한 외부정보 유형 조사분석 및 연계방안 구축
■ 건설CALS 내부 자료 수집 및 외부연계 기관 자료 수집
- (공통)교통량정보, 기상정보
- (과적)내부: 검차 및 단속정보/외부: 산업단지
- (사면)내부: 사면정보/ 외부: 비탈면 유지관리 정보, 붕괴(낙석)이력 정보
- (인허가)내부: 허가정보/ 외부: 도로대장, 지적정보, 항공정보
- (용지)내부: 도로 및 하천보상정보/ 외부: 지적도, 공시지가
■ 데이터 수집 및 추출 진행 절차
■ 수집 데이터 변환- 데이터 유형을 변환하거나 테이터 분석이 용이한 형태로 변환
■ 중량센서 기반 과적예방기술 분석 및 과적유형별 대표 차량 선정

오픈메이트

■ 빅데이터 기술/시장 동향분석
■ 연구주제와 유사한 빅데이터 분석사례 조사
■ 서비스별 빅데이터 분석방법론 탐색
■ CLAS, 외부데이터 등 분석에 활용가능한 데이터 파악
■ 서비스별 알고리즘 개발 방향 도출 및 설계
연구성과 기술적 기대성과 ○ 도로사업에서 활용 가능한 빅데이터 분석 및 처리 기술을 개발하여 도로관리 효율화 달성

○ 도로관리통합시스템 등 건설관련 정보시스템과 서비스 연계 및 활용기술을 개발하여 국토교통부 정보시스템 활용도 제고

○ 국내 최초로 도로분야 빅데이터를 기반으로 한 효율적 의사결정 관리기술 개발 및 타 기관 확산 기반 마련

○ 다년간 축척된 건설정보와 빅데이터 및 공간정보 등을 결합한 효율적인 의사결정 지원기술 선도
사회 경제적 파급효과 ○ 최적의 과적단속 시기와 위치의 제공으로 도로포장 파손의 최소화 및 국민 안전 향상을 도모

○ 도로비탈면의 붕괴위험도를 예측하여 보수?보강 등에 활용하고, 체계적 비탈면 관리 및 대국민 알림서비스로 재난피해에 효과적으로 대응

○ 최적의 점용위치 및 연결허가 금지구간의 사전 안내로 점용불허 예방, 민원인 부담 완화 등 국민생활 편익 도모

○ 기 집행된 보상정보와 신규 보상대상 토지의 현재 상태 자료를 비교분석하여 보다 정확한 보상비 제공

○ 예비타당성 조사시 효율적인 보상비 산정이 가능하여 사업타당성 조사 효율성 제고

○ 인도, 베트남 등 체계적인 보상비 산정체계가 마련되어 있지 않은 개도국 및 신흥선진국 대상으로 보상비 예측기술 수출 가능

○ 개발기술을 활용하여 불합리한 업무처리 방식 및 제도를 개선

○ 향후 지자체 등으로 확대할 수 있도록 방안을 마련하여 효율적 도로관리 및 업무 생산성 제고

○ 정책의 효과성을 평가?반영하는 등 정책 환류기능 강화
활용방안 ○ 4개 서비스 기술을 개발하여 건설CALS 포털시스템을 통해 국토교통부 및 지방국토관리청, 국토관리사무소의 도로관리 업무에 시범 적용
■ 과적예방 서비스 기술 : 국토관리사무소의 과적단속 업무 지원
■ 위험도 예측서비스 기술 : 국토관리사무소의 비탈면 관리 업무 지원 및 대국민 알림서비스로 재난피해에 사전 대응
■ 도로점용 예측서비스 기술 : 지방국토관리청 및 국토관리사무소의 도로점용 업무 지원
■ 보상비 예측서비스 기술 : 신규공사 타당성 조사시 보상비 산정에 활용, 국토교통부 및 지방국토관리청의 보상업무 지원

○ 시범적용 결과를 분석하여 현 비탈면 관리방식, 도로점용 업무처리방식 등 제도개선에 활용

○ 개발 기술 및 서비스를 향후 타 부처 및 지자체 등에도 사용할 수 있도록 확대방안을 마련
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 도로관리 건설사업정보시스템 빅데이터분석 예측 서비스 건설정보모델
영문 Road management Construction CALS system Big data analysis Prediction service Construction information model
최종보고서
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