주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기

  • home
과제현황 목록

과제기본정보

인공지능 기반의 도로 파손 정보 제공 기술 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 20TBIP-C144255-03
국가과학표준분류 1순위 정보 통신 | U-컴퓨팅 | U-컴퓨팅 플랫폼 응용기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 정보 통신 | 소프트웨어 | 임베디드 S W 실용화대상여부 실용화
3순위 정보 통신 | 이동통신 | 이동통신 서비스 과제유형 개발
과제명 인공지능 기반의 도로 파손 정보 제공 기술 개발
주관연구기관 (주)케이웍스
총괄연구 책임자 성명 박준규
소속 행정사법인 민행24 직위 대표행정사
기관 대표번호 042-822-1990 FAX 042-826-1990
총 연구기간 2018-04-01 ~ 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 1,050,000,000 70,000,000 630,000,000 700,000,000 1,750,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○인공지능 기반의 도로 파손 정보 제공 기술 개발
- 주행차로중심으로노면영상과위치데이터를실시간수집하는동영상단말기HW 설계 기술
- 촬영된동영상기반의실시간포트홀자동탐지알고리즘
- 포트홀탐지 알고리즘의 임베디드SW
○ (현행)포트홀조사방식은민원접수,관리자의육안확인,신고시스템등의수동식,인력식
(개선)포트홀자동탐지단말기는자동으로포트홀을탐지하고정보를제공함으로써현행수동식을자동식으로전환하고,소수의인력으로포트홀조사,그리고수개월소요되는조사기간을수일로조사시간단축하여,기존포트홀도로유지관리를과학적으로관리하여인력과시간비용을획기적으로절감하고안전사고를예방함
최종목표 ○ 교통사고 예방을 위한 도로 파손 정보 제공 기술 사업화

○ 세부목표
- 민간 및 공공 기관을 대상으로 한 도로 노면 파손 제공 기술 사업화
*실시간 도로 파손 정보 수집에 따른 신속한 도로 보수 공사 유도
*정확한 도로 파손 정보 확보에 따른 현실적 보수 계획 수립 지원
- 차량 네비게이션을 활용한 도로 노면 파손 정보 제공 기술 사업화
*일반 사용자에게 도로 파손 상태 정보 제공 기술 구축
*주행 차로별 도로 노면 위험 지역 사전 알림 시스템 구축
- 도로 노면 파손에 의한 교통사고 예방 전략 수립 지원 사업화
*도로 노면 파손에 의한 교통사고 사전 예방을 위한 데이터 분석 시스템 구축
*도로 노면 위험물 정보 수집에 따른 실시간 도로 안전성 확보 지원
- 자율 주행차의 안전성 향상을 위한 도로 파손 정보 제공 기술 사업화
*도로 노면 상태를 고려한 주행 알고리즘 개발을 위한 데이터 제공 기술 개발
*도로 파손 상태 정보 제공을 통한 자율 주행차의 안전성 확보 지원
연구내용 및 범위 ○ 민간 및 공공 기관을 대상으로 한 도로 노면 파손 제공 기술 사업화
- 실시간 도로 파손 정보 수집에 따른 신속한 도로 보수 공사 유도
- 정확한 도로 파손 정보 확보에 따른 현실적 보수 계획 수립 지원
○ 차량 네비게이션을 활용한 도로 노면 파손 정보 제공 기술 사업화
- 일반 사용자에게 도로 파손 상태 정보 제공 기술 구축
- 주행 차로별 도로 노면 위험 지역 사전 알림 시스템 구축
○ 도로 노면 파손에 의한 교통사고 예방 전략 수립 지원 사업화
- 도로 노면 파손에 의한 교통사고 사전 예방을 위한 데이터 분석 시스템 구축
- 도로 노면 위험물 정보 수집에 따른 실시간 도로 안전성 확보 지원
○ 자율 주행차의 안전성 향상을 위한 도로 파손 정보 제공 기술 사업화
- 도로 노면 상태를 고려한 주행 알고리즘 개발을 위한 데이터 제공 기술 개발
- 도로 파손 상태 정보 제공을 통한 자율 주행차의 안전성 확보 지원


① 차세대 ITS(C-ITS)와 연계된 서비스 사업화
- 차세대 ITS(C-ITS) 추진 현황
? 차세대ITS 란?
*Cooperative-Intelligent Transport System는 차량이 주행 중 운전자에게 주변 교통상황과 급정거, 낙하물 등의 사고 위험정보를 실시간으로 제공하는 시스템.
*도로·차량·화물 등 교통의 구성요소에 통신기술을 적용하여 교통정보를 수집·관리·제공
*교통시설의 이용효율을 극대화, 통행자에게 유용한 정보를 제공, 교통 이용 편의와 교통안전을 제고, 에너지절감 등 환경친화적 교통체계를 구현하는 것이 목표임
? 추진배경
*교통사고의 획기적인 감축을 위해서 전 세계적으로 추진중인 차세대(C-ITS) 도입
*미국, 유럽, 일본은 시범사업을 거쳐 주파수, 표준화, 법제화 등 차세대 ITS 시범사업 기반을 마련하는 등 실용화 직전단계로 적극 도입 추진
? 기대효과
*돌발 상황에 신속 대응하는 교통관리체계 확대
*도로위험요소 관리 및 협력형 ITS 도입 확대
*교통 안전정보 및 교통소통정보체계 구축 및 부가서비스 제공 확대
*교통요금 전자지불 방법 및 시설 개선
*여행자 맞춤 대중교통정보 통합 및 제공 확대
*저탄소 녹색교통 지원 강화
? 국토교통부 투자현황 (시장)
*`16년도 6,325억원에서 ’17년도 6,537억원으로 3.4% 증가하였으며,`18년도 투자계획은 6,402억원으로 ’17년 대비 1.2% 감소 예상
*`17년도 기준, 도로분야 5,713억원(87.4%), 철도분야 154억원, (2.4%), 해상분야 505억원(7.7%), 항공분야 165억원(2.5%)
*지능형교통체계 시행계획에 의하면 지속 가능한 지능형교통체계의 성장과 성숙으로 생활형 스마트 도로교통 구현을 목표에 전체 예산 중 가장 많은 비중을 확보
*`17년도 기준 자동차 도로 분야에서 7개 과제를 추진 중(교통관리체계 확대, 협력형 ITS 확대, 안전정보제공 확대, 교통소통정보체계 구축, 교통요금 전자지불 방법 및 시설 개선, 대중교통정보 제공, 저탄소 녹색교통 지원)

- 국내외 시장 선점을 위한 각 분야별 서비스 사업화
? 국토부교통부가 제안한 7대 서비스 분야는 핵심 기능별로 총 15개로 구분
? 기본정보 수집제공 분야는 위치 기반의 차량 데이터 수집 기능과 위치기반 교통정보 제공 기능으로 구성되어 있는데, 이 기능을 수행하기 위해서 차량 네비게이션을 활용한 도로 노면 파손 정보 제공 서비스 사업화를 추진하고자 함
? 안전(주의) 운전지원 분야는 도로 위협구간 정보 제공 기능, 노면 상태 기상정보 제공 기능, 도로 작업구간 주행지원 기능으로 구성되어 있는데, 이 기능을 수행하기 위해서 민간 및 공공 기관을 대상으로 한 도로 노면 파손 정보 제공 서비스 사업화를 추진하고자 함
? 차량간 사고예방 분야는 긴급차량 접근경고 기능과 차량 긴급상황 경고 기능으로 구성되어 있는데, 이 기능을 수행하고자 자율 주행차의 안전성 향상을 위한 도로 파손 정보 제공 서비스 사업화를 추진하고자 함
? 또한, 차량간 사고예방 분야는 차량 추돌방지 지원 기능이 있는데, 이 기능을 수행하고자 도로 노면 파손에 의한 교통사고 예방 전략 수립 지원 사업화를 추진하고자 함
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 ① 개발 목표
- 주관연구기관((주)케이웍스): 도포 파손 정보 제공 시스템의 시범 운영
- 공동연구기관(한국건설기술연구원): 도로 파손 정보 제공 서비스를 위한 시스템 구축
② 개발 내용 및 범위
- 주관연구기관((주)케이웍스)
? 수집 단말기 양산을 위한 시제품 개발
*도로노면 파손 정보의 고속 수집을 위한 광학부 설계
*차량 탑재형 단말기 개발을 위한 사양 결정
*도로노면 파손 수집 단말기 성능 시험을 위한 환경 구축
? 도로노면 파손 수집을 위한 시범운영용 시제품 개발
*차량 탑재형 수집 단말기 사양을 고려한 광학부 및 제어부 개발
*LTE 통신 인프라를 활용한 통합 수집단말기 성능 시험을 위한 시스템 개발
? 도로 파손 정보 서비스를 위한 플랫폼 개발 및 구축
*도로 파손 탐지 정보 수집 플랫폼 개발을 위한 시스템 요구사항 분석
*정보 수집 단말과 플랫폼 간 효율적 통신을 위한 인터페이스 설계
*도로 파손 탐지 정보 수집 플랫폼 운용 시나리오 및 데이터베이스 설계
*설계 내용을 바탕으로 도로 파손 탐지 정보 수집 플랫폼 개발
? 민간 및 공공 기관을 대상으로 한 도로 노면 파손 제공 기술 사업화
*위치관제, 업무관리, 망연동, 솔루션으로 구성된 운영 시스템 개발
*전용 측정 단말기에서 수집되는 위치 및 상태 정보의 표출을 위한 시스템 개발
*현장 작업자의 보수 작업 절차를 고려한 다자간 연계 시스템 개발
*파손 및 보수 현황을 실시간 반영할 수 있도록 보수상황 종합 시스템 개발

- 공동연구기관(한국건설기술연구원)
? 도로 파손 정보 관리를 위한 데이터 분류
*고해상도 영상과 도로 파손 위치정보 등이 포함된 데이터 포맷 수립
*환경, 기상, 시간 등 외적요인을 따른 영상 데이터 분류 기준 확립
*특징점 기반 영상처리 알고리즘을 활용한 도로 파손 객체 인식 및 데이터 확보
*추출된 객체 정보를 바탕으로 노면파손 선별 작업 및 학습용 데이터 세트 구축
? 도로 파손 정보 인식/분류를 위한 인공지능 핵심기술 개발
*모노 영상을 활용한 딥러닝 기반의 교통사고 예방을 위한 핵심기술 개발
*딥러닝 학습을 위한 groundtruth 생성 및 input features 추출 방안 연구
*자기부호화기(auto-encoder)/feed-forward 형태의 인공지능 교통사고 예방 기술 개발
? 도로 파손 정보를 통한 위험도 분석 핵심기술 개발
*도로 파손 상태에 따른 위험도 책정을 위한 자료 수집 및 분석
*도로 파손 정보 기반 위험도 분석을 위한 추출 요소 선정 및 알고리즘 설계
*설계 기반 도로 파손 정보를 통한 위험도 분석 알고리즘 개발
? 도로 파손 정보 수집을 위한 임베디드 시스템의 상용화 기술 개발
*임베디드 시스템 개발을 위한 Cross-compile 환경 구축
*모노 영상을 활용한 도로 정보 수집 탐지 단말기 설계
*향후 실시간성 도모를 위하여 blockwise 형태의 알고리즘 개발
*고도화된 버전의 임베디드 시스템 개발을 위한 도로 정보 수집 기술의 API 형성
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
-기존의 지점 검지방식의 AWS 및 RWIS 수집방식에서 벗어나 공간적으로 단절 없는 노면상태
(결빙, 적설) 정보수집이 가능한 주행차량 기반의 도로기상정보 수집기술 개발
-차량에 장착된 센서(휠 펄스, 영상, GPS 등)를 이용하여 노면의 미끄럼, 도로 안개를 수집하는
기술로써, 현재 전 세계적으로 기술개발이 가장 활발하고 향후 100년간의 국부를 창출할 가능이
있는 기술인 악천후 자율주행 기술수요에 부응하는 기술개발이기 때문에 전?후방 연관산업 파급
효과가 막대함
-본 기술개발 결과의 사업화로 인해 수집되는 민간업체의 노면상태 정보와 기상청, 도로관리청
등에서 고정식 기상장비를 통해 수집되는 도로기상정보와 융합할 경우, 시공간적으로 단절 없는
도로기상(노면상태) 정보 수집이 가능함
사회 경제적 파급효과 ○ 경제적ㆍ산업적 측면
- 경제성 분석 개요
? 본 제안서에서 경제성 분석은 기술개발시 즉시 적용이 가능한 주관기업 운영 스마트관제서비스
이용차량을 대상으로 함
? 본 경제성 분석결과는 2017년 1월 기준 스마트관제서비스 이용차량만을 대상으로 하기 때문에
향후 서비스 이용차량이 증가하거나 생성정보를 제3자(카내비게애션, 교통정보사업자 등) 등에게
연계(판매)할 경우 편익은 크게 증가되므로, 본 경제성 분석 결과는 기술개발에 따른 최소편익을
이용하여 산정한 결과임
-분석 방법론
? 경제성 분석은 편익-비용(B/C) 분석 방법론을 적용하여, 편익은 본 기술개발에 따른 교통사고
비용 감소분을 적용하였고, 비용은 연구개발비용과 서비스 이용요금으로 산정함
? 분석기간은 DTG 및 블랙박스 내용연수인 10년으로 적용하였고, 할인율 6.5%(KDI), 경제 성장률
3%(기획재정부)를 적용하여 분석함
-도로 파손 정보 서비스의 경제적 효과
? 포트홀 발생 위치의 데이터가 축적되지 않아 포트홀 유지보수에 있어 많은 민원과 사고 가 일어나고 있으며, 포트홀로 발생하는 차량 파손 및 민원 등이 증가하고 있어 사회적 비용이 증대하고 있는 실정임
? 본 기술의 사업화를 통해 도로 파손 정보의 체계화, 적기의 도로노면 보수시기 결정, 과학적 상세진단 등의 기술적 지원으로 차량파손 예방, 보험민원 감소, 교통사고 감소 등의 사회적 이익 증대를 기대
[공공사업 적용에 따른 예상 편익]
연간 도로교통사고 감소 편익 = 24.044조원1)×0.4%2)×20%3) ≒ 192.3 억원
1) 2013년 기준, 도로교통사고비용 = 24조 444억 원
출처 : 도로교통공단(2014), 2013년 지역별 도로교통사고비용의 추계
2) 전체 교통사고 중 포트홀 관련사고 비율 = 0.4%
(최근 3년의 연간 포트홀 사고 861건, 교통사고 224,082건)
3) 포트홀 관련사고 감소 비율(추정치) = 20%
? 이 외에도 센터 플랫폼을 활용한 도로관리 시장, 자율주행자동차의 불량노면 알람 단말장치, 노면상태정보 콘텐츠 제공 서비스 등 다양한 시장으로의 비즈니스 모델을 발굴하면 상당한 시장규모로 성장할 수 있는 분야임

○ 사회적 측면
-본 기술개발 적용을 통해 민간에서 기 운영 중인 화물차량 스마트 차량 관제시스템을 이용하여
위험한 노면상태(결빙, 적설)를 수집할 경우, 수집된 정보는 스마트폰 기반의 내비게이션 업체
등에게 연계(판매) 되어 현재 실시간 소통정보 위주의 카내비게이션 서비스(T-map 등)에 악천후
노면상태 정보가 추가되어 도로교통 안전 관련 신시장 및 양질의 일자리 창출 가능
-민간 플렛폼을 통해 수집되는 노면 상태 정보를 도로제설시스템 등 공공에서 활용할 경우 저비용
으로 사업 추진 가능(※ 노면이 미끄러운 도로에 우선적으로 제설차량 투입)
-본 기술 개발로 인해 특히 겨울철 야간 운전시 운전가가 가장 두려워하는 블랙아이스 등 노면
미끄럼 정보 제공이 가능하고, 제공된 정보로 인해 안전운전이 가능함에 따라 악천후 교통사고
감소 가능
활용방안 ○ 판로개척
- 공공시장 부문
? 주관기관의 차량용 LBS 시장 보유역량
226개 공공기관 보유차량 총 10,000여대 중 67개의 공공기관에 1,800대 납품 운영 중
해당시장의 18% 차지, 위치측위기준 업계 2~3위(1위 에스원, 2위 유비칸, 3위 U+
& 케이웍스), 기능성 차량관리기준 업계 2위(1위 에스원, 2위 케이웍스, 3위 유비칸, 4위 U+)
? 개발기술 前 포트홀 탐지모델 시범운영 개소
‥자치단체(3개소) : 서울특별시 품질시험소, 대구 시설관리공단, 충북 청주시청
‥국토관리청(2개소) : 수원 국토관리사무소, 예산국토관리사무소
? 국토교통부 2017년 베스트 프로젝트 사업선정(예산국토관리사무소)으로 관련기술 현장인증
및 기 납품된 관용차량용 관리시스템 ‘스마트 DTG’서비스로 인해 정책제안시 용이
? 예상 판로 개척 시기 : 1 ~ 1.6년 소요예상

- 민간시장 부문
? 주관기관의 차량용 LBS 시장 보유역량
국내 민간차량 LBS 시장 총 50,000여대 중 주관기관은 총 10,000대 서비스 운영 중
해당시장의 20% 차지하고 있어 해당분야 업계 3위. 기능성 사업부문 중 특수목적용
으로는 업계 1위임
? ADAS 시장진입
現 ADAS의 가격은 50만원에서 340만원대까지 다양하지만 현재 포트홀 탐지 기능을
ADAS에 추가하여 제품화를 계획하고 있는 Mobileye 기준 가격을 확인하면 약 150만원
예상. 해당기술을 하나의 칩으로 제작해 기존 ADAS에 추가한다고 가정, 카메라 등의
기존 영상장비를 이용 할 수 있으므로 약 10만원의 추가비용으로 차량에 설치가 가능할
것으로 판단.
? 해당 모듈은 최근 무인자동차 및 ADAS 시장에 진입한 SK텔레콤과 협업을 통해 칩셋과
개발된 전용 단말기를 서비스 상품화 유통
? 예상 판로 개척 시기 : 2~3년 소요예상
○ 시장진입 전략
- 공공수요 부문

SK텔레콤과 전략적 비즈니스 파트너쉽 구축 후 상품화 추진


? 주관기관(케이웍스)은 SK텔레콤과 전략적인 비즈니스 파트너사로 통신망 기반서비스상품화를 통하여 공공기관에 제안 가능
? 실시간 도로 파손 정보 수집에 따른 신속한 도로 보수 공사 유도, 정확한 도로 파손정보 확보에 따른 현실적 보수 계획 수립 지원
? 대표사례로 교육부 초등학생 등하교 알림서비스 “U-안심알리미”를 SK텔레콤 상품화전국 초등학교 대상 20,000대 위치추적 전용 단말 납품(2014년~현재) / 국토교통부 차량관리시스템 “스마트 DTG” 15,000대 /보건복지부 치매노인 배회감지 서비스 “애니케어 실버” 3,000대

- 민간수요 부문

SK텔레콤 통신망을 활용한 도로위험도 제공 상품화 추진


? 주관기관(케이웍스)은 SK텔레콤 서비스 중의 하나인 티맵 서비스에 수집 된 도로상태정보를 제공하기 유리
? 일반 사용자에게 도로 파손 상태 정보 제공 서비스 구축. 주행 차로 별 도로 노면위험 지역 사전 알림 서비스 구축
? 또한, 국내 스마트폰 시장에서 SK텔레콤 사용자 1,000만명 이상임. 기본적으로티맵 앱 탑재되어 서비스 용이

- 사회현안수요 부문

주관기관의 기존 플랫폼을 활용한 사업화 확장


? 주관기관(케이웍스)은 자체 개발하여 지자체에 운영중인 제설차량의 운행 및 작업 정보를 KBS, MBC에 제공중. 따라서 도로 상태 정보 제공을 위한 서비스 연계 가능
? 도로 노면 파손에 의한 교통 사고 사전 예방을 위한 데이터 분석 서비스 구축. 도로노면 위험물 정보 수집에 따른 도로 안전성 확보 지원

- 미래교통수요 부문

전용단말기와 솔루션을 활용한 자동차 및 해외SW 시장 진입


? 주관기관(케이웍스)은 본 사업을 통해 개발된 전용 단말기 이외에 전용 SW 솔루션을개발하여 라이선스 계약을 통해 자동차 시장 및 해외 SW 기반의 시장 진입 추진.
? 국내 자동차의 경우 자율주행 시대 도래에 따라 영상인식 및 센서 기반의 솔루션의본 SW를 제공 납품하여 스마트시티 운영의 일환으로 활용.
? 해외시장의 경우 SW 기반의 ICT 회사 대상으로 라이선스 계약을 통해 서비스 솔루션으로 국내 SW 납품업체 공급(한컴MDS는 당사와 스마트PTT 솔루션사업 진행 중)
? 도로 노면 상태를 고려한 주행 알고리즘 개발을 위한 데이터 제공 서비스 구축. 도로파손 상태 정보 제공을 통한 자율 주행차의 안전성 확보 지원
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 교통사고 안전 수집단말기 도로노면파손 인공지능
영문 Traffic Accident Safety Sensor Device Road Damage Artificial Intelligence
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 [케이웍스] 최종보고서_v1.1.pdf   다운로드
  • 담당자가 없습니다.