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과제기본정보

드론 등 영상 인지 기술 기반 고속도로 교통안전 및 사고대응 자동화 플랫폼 개발 기획1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통연구기획사업 과제번호 21RDPP-C165377-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통운영관리기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통안전기술 실용화대상여부 비실용화
3순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통시설기반기술 과제유형 개발
과제명 드론 등 영상 인지 기술 기반 고속도로 교통안전 및 사고대응 자동화 플랫폼 개발 기획
주관연구기관 한국교통안전공단
총괄연구 책임자 성명 박용성
소속 한국교통안전공단 직위 본부장
전화번호 1577-0990 FAX 054-459-8471
총 연구기간 2021-09-01 ~ 2022-06-30
당해연도 연구기간 2021-09-16 ~ 2022-07-15

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 120,000,000 0 0 0 120,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 □ 드론 등 영상 인지 기술을 기반으로 한 고속도로 교통안전 및 사고대응을 위한 자동화 플랫폼 개발 기획
○ (고속도로 이용 차량의 지속적 증가) 고속도로에 대한 일일 평균 교통량은 지속적으로 증가하고 있으며 고속도로는 사람 및 물류 수송에 중심 위치를 확보
- 고속도로 연장 증가 및 통행량 증가는 교통안전 및 사고대응 체계 고도화가 필요
○ (고속도로 교통사고 분석) 2019년 고속도로 교통사고 발생건수는 4,223건으로 전년대비 3.5%증가하였으며,고속도로 사망자수는 18.3% 감소한 206, 부상자수는 6.8%증가한 9,521명으로 지속적으로 증가
○ (고속도로 2차사고의 위험성) 교통사고 또는 차량 고장으로 인한 2차 사고 사망자는 연평균 약 34명, 치사율 59.9%로 일반 사고에 비해 약 6.7배 높아 2차 사고 예방을 위한 신속한 주변 차량 유도 및 사고 처리 필요
- 최근 3년간(2018~2020년) 고속도로 교통사고로 발생한 사망자 총 582명 중 약 16.2%인 94명이 2차사고로 사망하여 2차사고의 위험성이 커지고 있음
○ (고속도로 불법행위 차량단속 한계) 현재 정부에서는 고속도로 사고 차량 유형 및 원인분석을 기반으로 자동차안전단속을 진행하고 있으나, 사람이 직접 단속을 실시하여 많은 차량을 단속하기에 한계 존재
○ (고속도로 사고대응 한계) 고속도로 표면상태를 모니터링하고 법규 위반 차량을 단속하기 위해 고속도로 순찰대를 운영하고 있으나, 고속도로 연장이 지속적으로 증가하고 있고 순찰대의 관리 영역의 한계, 교통흐름이 막힌 사고 현장으로 신속하게 출동하기에는 물리적인 한계 존재
○ (고정형 CCTV 한계) 고속도로 교통 흐름 및 법규 위반을 단속하기 위해 고정형 CCTV가 설치되어 있지만 설치 여건에 따라 사각지대가 존재하여 교통관리 공백 발생
- 특히, CCTV는 시공간적 제약으로 개별차량에 대한 순간적인 정보 외에 주행행태 분석 등을 위한 연속적인 정보 제공에 한계 존재
○ (교통관리 드론 운용 시도) ’17년부터 고속도로에서 드론을 버스전용차선·갓길 주행, 난폭 운전 등 교통 위반 행위 단속에 일부 활용하고 있으나, 조종, 충전, 데이터 수집 등 인력에 의한 운영 방식 개선 필요
- 자동으로 운영될 수 있는 드론 운용 시스템을 확보한 후 교통 단속 임무에서 교통사고 처리 임무로까지의 확대 수행 필요
○ 본 기획연구를 통해, 사람이 불법행위를 단속하고 사고대응을 하는 업무를 자동화하기 위해 CCTV사각지대를 보완하는 드론 영상정보 수집-연계 기술, 딥러닝 기반 영상인지 기술, 드론 기술을 융 합하는 고속도로 교통관리 자동화 플랫폼 기술을 기획하고자 함
최종목표 □ 드론 등 영상 인지 기술을 기반으로 한 고속도로 교통안전 및 사고대응을 위한 자동화 플랫폼 개발 기획
○ 영상 인지 기술 기반 고속도로 위험 요인 상시 모니터링 기술개발 기획
○ 드론 활용 고속도로 교통 안전관리 및 사고대응 자동화 기술 개발 기획
○ 인공지능-드론 기술 기반 고속도로 교통안전관리 자동화플랫폼 구축·운영 기술 개발 기획
- 고속도로 교통관리 자동화 플랫폼 기술개발 본 연구 진행을 위한 세부과제를 도출하기 위하여 기획연구를 실시하며, 고속도로 위험 요인 상시 모니터링기술, 고속도로 교통관리 자동화 기술, 인공지능-드론 기술 기반 교통안전관리 플랫폼 구축으로 3부분으로 구성
* 본 기획 연구의 전략적 타당성을 종합적으로 검토하기 위해 기획위원회 및 자문위원회를 구성하고 정책적, 기술적, 경제적 타당성 분석 및 파급효과 분석
연구내용 및 범위 □ 고속도로 교통관리 자동화 기술에 대한 연구개발사업 추진을 위한 방향 및 전략 수립
○ 시장, 기술, 특허, 법령 등 동향조사 및 분석을 통한 연구개발 환경과 기술 분석
○ 단계적인 전략수립을 통한 연구개발과제 기획
- [1단계] : 기술개발 동향 및 수요조사, 기술 정의
* 고속도로 교통관리 자동화 플랫폼에 대한 이슈 및 니즈 분석
· PEST, 메가트렌드 분석 기법을 활용하여, 기술, 시장, 특허 동향 분석
* 기술정의 및 범위 설정
· WBS(Work Breakdown Structure)기법을 활용, 대상 기술 세분화, 핵심기술 파악
* 사업추진방향 정립
· 신사업 추진 방향 및 기술 대안의 타탕성 제시
- [2단계] : 기술개발 전략수립, 연구내용 설정
* 기술 개발 사업 전략 수립 및 연구내용 설정
· 미래 기술수요 예측 반영, SWOT 분석을 통한 기술개발 전략 수립
* 연구개발 후보과제 우선순위 도출
· 중점 추진분야별 연구과제 후보과제 설정 및 우선순위 도출
* 연구개발 후보과제별 과제카드 작성
· 연구개발 목표 및 내용, 최종성과물,실용화방안 등 작성 및 검증
- [3단계] : 연구개발과제 기획
* 연구목표 및 범위 설정
· 도출된 기술개발 과제의 정량 및 정성적 목표 설정
* 세부과제(핵심기술요소) 도출 및 연구내용 설정
·세부과제 연차별·단계별 기술개발 및 성과 로드맵 작성
* 연구 목표 달성을 위한 추진 방안 수립
· 기존 기술ㆍ인프라 등의 활용 및 연계 방안 수립
* 성과물에 대한 활용방안 및 실용화 추진방안 제시
· 세부과제 연차별·단계별 기술개발 및 성과 로드맵 작성
* 연구 목표 달성을 위한 추진 방안 수립
· 제도ㆍ정책 활용, 현장적용, 시범운행사업 등 구체적인 실용화 방안
* 사전타당성 검토
· 교통사고에 대한 사회적 및 경제적 비용 분석 방법 통한 ROI(Return On Investment) 산출, 기술개발 투입 비용 대비 경제적 타당성 분석
* 과제공모를 위한 RFP 작성 및 평가기준 설정
· 연구목표와 내용, 추진전략 등을 바탕으로 본 과제를 공모하기 위한 RFP 작성
* ‘과제 전략계획서’ 작성
· SWOT, STP, 4P 전략 등을 활용하여 기술개발 추진 방안 수립

○ 전문가 및 기획위원회를 통한 연구개발과제 기획
* 영상인지기술, 드론기술, 플랫폼구축 관련 정부-산-학-연 전문가를 위촉하여 기획위원회 구성
* 각 기획위원회는 각 단계별 의사 결정사항에 대해 객관성을 확보하기 위해 외부자문위원회의 자문 전문 인력을 활용하여 검증


□ 세부 기획연구 내용
○ 영상 인지 기술 기반 고속도로 위험 요인 상시 모니터링 기획
- 영상정보 기반 고속도로 차량 영상 데이터 수집 및 연계 기술 기획
- 드론, CCTV 등 수집 영상 데이터에 대한 저장-시스템간 연동-분석 기술 기획
- 딥러닝 인지 기술 활용 교통사고 유발 위험 용인 상시 모니터링 기술 기획

○ 드론 활용 고속도로 교통 안전관리 및 사고대응 자동화 기술 개발 기획
- 빅데이터 분석을 통한 교통관리 항목의 자동 우선순위 추천 및 단속기준 자동설정 기술 기획
- 고속도로 위험 요인별 드론 활용 긴급 자동 대응기술 및 운영 시나리오 개발 기획
- AI 빅데이터 기반 도시교통 최적 운영/제어 기술 기획
- AI 빅데이터 기반 도로인프라 계획 및 개선/유지관리 기술 기획

○ 인공지능-드론 기술 기반 고속도로 교통 안전관리 자동화플랫폼 구축·운영 기술 개발 기획
- 위험인자 자동모니터링-결과전송-추적-재난 대응의 전주기 교통안전 자동화를 위한 통합플랫폼 기술 기획
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 □ 드론 등 영상 인지 기술을 기반으로 한 고속도로 교통안전 및 사고대응을 위한 자동화 플랫폼 개발 기획
○ 영상 인지 기술 기반 고속도로 위험 요인 상시 모니터링 기술개발 기획
○ 드론 활용 고속도로 교통 안전관리 및 사고대응 자동화 기술 개발 기획
○ 인공지능-드론 기술 기반 고속도로 교통안전관리 자동화플랫폼 구축·운영 기술 개발 기획
○ [1단계] : 기술개발 동향 및 수요조사, 기술 정의
- 고속도로 교통관리 자동화 플랫폼에 대한 이슈 및 니즈 분석
- 기술정의 및 범위 설정
- 사업추진방향 정립

○ [2단계] : 기술개발 전략수립, 연구내용 설정
- 기술 개발 사업 전략 수립 및 연구내용 설정
- 연구개발 후보과제 우선순위 도출
- 연구개발 후보과제별 과제카드 작성

○ [3단계] : 연구개발과제 기획
- 연구목표 및 범위 설정
- 세부과제(핵심기술요소) 도출 및 연구내용 설정
- 연구 목표 달성을 위한 추진 방안 수립
- 성과물에 대한 활용방안 및 실용화 추진방안 제시
- 연구 목표 달성을 위한 추진 방안 수립
- 사전타당성 검토
- 과제공모를 위한 RFP 작성 및 평가기준 설정
- ‘과제 전략계획서’ 작성

○ 전문가 및 기획위원회를 통한 연구개발과제 기획
* 영상인지기술, 드론기술, 플랫폼구축 관련 정부-산-학-연 전문가를 위촉하여 기획위원회 구성
* 각 기획위원회는 각 단계별 의사 결정사항에 대해 객관성을 확보하기 위해 외부자문위원회의 자문 전문 인력을 활용하여 검증하고 전문성이 높은 개발 항목 도출
연구성과 기술적 기대성과 □ 과학·기술적 기대성과
○ 고속도로 상시 모니터링으로 생기는 빅데이터의 분석을 통한 도로 환경 개선, 신속한 사고대응 방안제공, 영상분석 데이터를 통한 사고대응 및 안전 교육 목적으로 활용
○ 지속적 운영을 통해 한국의 고속도로 통합 안전관리 기술 수준과 선진국 기술과의 격차를 줄이고, 질적 향상 도모
○ 드론, CCTV 등 수집 영상 데이터에 대한 저장-시스템 간 연동-분석을 통한 고속도로의 교통사고 다발 지역 대책 수립이 가능
○ 수집된 영상으로 다양한 빅데이터 연계 및 분석 기술 개발을 통한 고속도로 운영/관리 분야 기술 고도화
○ 인공지능 영상인지 기반의 자동화 플랫폼을 활용한 고속도로의 교통 수요 예측 및 통행 행태 예측 가능
○ 인공지능 영상인지 기반의 자동화 플랫폼으로 분석된 교통정책지원 솔루션 개발을 통해 국내 고속도로 통행 환경에 최적화된 시스템 운용성 확보
사회 경제적 파급효과 □ 사회적 효과
○ 국제 표준플랫폼과 디바이스 및 공간연동 실증사업을 통한 지역사회 유관 사업의 고용 창출 효과
○ 유관기관 실시간 정보교환 호환성 확보를 통한 신속한 정책 결정 효과
○ 과학 행정 기반 시민 만족도 향상 및 사고 예방을 통한 피해도 감소
○ 고속도로 범죄/사고 예방 효과 및 재난 발생률 감소

□ 경제·산업적 기대효과
○ 고속도로 교통 안전관리 분야 AI 기술 및 빅데이터 운용 기술 모범사례를 제공하여 해외 시장 선점
○ 스테이션 국내 기술 확보를 통한 수입대체 및 원가 절감 효과
○ 실시간 공간분석 서비스 운영체계 구축 및 응용 산업 분야 진출 효과
○ 스테이션 관련 전후방 산업 선도
- 부품 국산화 및 서비스 분야 확장
활용방안 ○ 영상 정보 활용 고속도로 불법차량 및 법규위반차량에 대한 자동화된 단속
○ 드론을 활용하여 고속도로 교통사고 현장 상황파악 및 차로 차단 업무 수행
○ 영상기반 인지기술 활용 고속도로 교통사고 유발 위험요인 상시 모니터링
○ 고속도로 영상 활용 범위 확대로 교통 빅데이터 기반 응용서비스 시장 창출
○ 고속도로 대상 자동화된 교통관리 시스템을 일반 도로로 확대 활용
○ 데이터 기반 인지, 판단, 우선순위 추천 원천기술을 통한 사업화 지원
○ 미래교통 통합플래폼에 자동화된 드론 데이터 수집 체계 구축으로 수요자(관리자,사용자) 기술요구 기반 교통관리 및 사고대응 서비스 모델 확대
○ 자율주행자동차 등 새로운 고속도로 교통환경에 대응하는 관리체계 확보
○ 영상 수집 정보를 기반으로 한 다양한 고속도로 교통관리 업무로의 확대
○ 드론 및 충전 스테이션 기술을 통한 타 응용 산업 분야 사업화 지원
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 영상인지 고속도로 사고대응 자동화플랫폼 드론
영문 Image Recognition Highway Traffic Accident Response Automated Platform Drone
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