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과제기본정보

위기수준 4단계 안개 탐지 및 차량사고 정확도 90% 감지 기술 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 21CTAP-C152066-03
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통안전기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 정보 통신 | 정보이론 | 알고리즘 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 위기수준 4단계 안개 탐지 및 차량사고 정확도 90% 감지 기술 개발
주관연구기관 (재단)서울특별시 서울기술연구원
총괄연구 책임자 성명 김경원
소속 (재)서울연구원 직위 본부장
기관 대표번호 02-2149-1234 FAX 02-2149-1120
총 연구기간 2019-04-19 ~ 2021-12-31
당해연도 연구기간 2021-01-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 331,000,000 15,000,000 96,000,000 111,000,000 442,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 연구개발의 목표
1. 위기수준 4단계(관심, 주의, 경계, 심각) 판별 가능한 안개 탐지 장치 개발
- 관심(시정거리 250~1000m)/주의(100~250m)/경계(50~100m)/심각(0~50m)
2. 안개 속 추돌사고 검지율 90% 이상 가능한 이상음원 감지 시스템 개발
- 딥러닝 기반 차량화물, 차량경적, 차량충돌, 차량급정거음 인식 및 전파
3. 안개 탐지 및 사고상황 인식 도로위험 정보전달 시스템 구현
- 도로위험정보전달 시스템으로 도로관리기관의 신속·정확한 사고 인지 및 조처

○ 연구개발 대상의 용도
- 도로, 교량에서 안개 위기수준 모니터링
- 도로, 교량에서 차량 사고 인식
- 도로 위험 정도 통합 모니터링 및 상황 전파

○ 연구개발 대상의 적용분야
- 고속도로, 국도, 지방도의 안개 및 사고 다발 발생지역에서의 안개 위기수준 및 차량 사고 인식
- 교량 등 안개 및 사고 다발 발생지역에서의 안개 위기수준 및 차량 사고 인식
최종목표 ○ 위기수준 4단계(관심, 주의, 경계, 심각) 판별 가능한 안개 탐지 장치 개발
· 안개 탐지용 CCTV, IP카메라 등 영상장치 설계 및 자료 구축
· 안개 탐지용 CCTV, IP카메라 등 영상장치 제작 및 설치
· 안개 탐지용 영상장치 및 구동 소프트웨어 프로그램 제작
○ 안개 속 추돌사고 감지 가능한 이상음원장치개발 : 추돌사고 검지율 90% 이상 목표
· 도로환경에서 차량 사고를 인식 할 수 있는 이상음원 분석 알고리즘 및 이상음원 감지 장치 개발
· 이상음원 분석 알고리즘이 탑재된 도로 위험 정보전달 통합운영 SW개발
· 통합시스템 시작품 제작 및 현장적용 시험을 통한 시스템 고도화
연구내용 및 범위 ○ 연구개발의 내용
1. 안개 탐지 장치
- 안개 탐지용 CCTV, IP카메라등 영상 장치 설계 및 자료 구축
1) 도로 안개 분석용 고해상도 이미지 자료 구축
· CCTV, IP카메라 등 영상장치를 이용한 사례별 안개 탐지용 표준화 영상 DB구축
2) 영상 기반 안개 탐지 자료의 실측 거리 비교 분석
· 시정거리와 색정보 간의 상관관계를 유도함으로써 분석 함수 결정
· 측정 위치에서 촬영된 영상 이미지는 이미지 맵과 분석영역 표본 픽셀 설정을 거쳐 안개의 패턴을 인식하여 시정거리를 산출하고 실측거리와 비교함
- 안개 탐지용 CCTV, IP카메라 등 영상 장치 제작 및 설치
1) 안개 인식 기술을 이용한 도로용 안개 탐지 알고리즘 개발
· 이미지를 광학적 촬영 설정 조건에 따라 분석 대상 자료 구축
· 표본화율 최적화
· 색정보의 추출 및 분석
· 패턴인식기술을 적용한 프로파일 모듈을 구성
· 시정거리로부터 안개 탐지
2) 위기수준 4단계 (관심,주의,경계,심각) 판별 프로파일 모듈 개발
- 안개 탐지용 영상장치 및 구동 소프트웨어 프로그램 제작
1) C언어 기반 도로용 안개 탐지 프로그램 제작
2) 안개 탐지 장치 및 프로그램 시제품 제작

2. 이상음원 감지 시스템 및 도로위험 정보전달 통합 시스템
- 도로환경에서 차량사고를 인식할 수 있는 이상음원 분석 알고리즘 및 이상음원 감지장치 개발
1) 딥러닝기반 차량충돌음, 급정거음, 차량경적음 인식 알고리즘 개발
· 심층신경망 기반의 딥러닝 알고리즘을 활용하여 도로환경에서 발생하는 차량사고 이벤트 검출 알고리즘 개발
· 차량사고 관련 수집된 10,000개 이상의 음원을 바탕으로 학습을 진행하여 알고리즘의 차량사고 인식성능 확보
2) 도로상황에서 노이즈 최소화, 사고음원 수집이 용이한 이상음원 감지 HW 설계 및 개발
· 도로상황에서 발생하는 소음(차량주행,강풍 등 주변노이즈)을 필터할 수 있는 회로를 탑재한 음원감지장치HW 설계 및 개발
· 원거리 발생 사고음을 수집에 강인한 파라볼로이드 집음구조를 채택한 기구물 설계 및 개발
- 이상음원 분석 알고리즘이 탑재된 도로 위험 정보 전달 통합운영 SW 개발
1) 안개 위기수준, 차량 사고를 인식하고 결과를 모니터링하고 상황을 전파하는 도로위험 정보전달 통합 운영 SW 개발
· 카메라 영상을 모니터링하고, 음원을 분석하기 위한 영상,음원 입력부 개발
· 수신된 음원을 분석하기위한 딥러닝기반 알고리즘을 탑재한 음원분석 모듈 개발
· 안개탐지 소프트웨어와 연동하여 안개위기수준 정보 수신하고, 이상음원 분석 결과를 수신하는 이벤트 관리 모듈 개발
· 안개위기 수준분석 결과를 모니터링하고 음원분석 결과를 모니터링 할수 있는 2D 맵 , 영상모니터링 기반 도로위험 정보전탈 통합운영 client 모듈 개발
- 통합 시스템 시작품 제작 및 현장적용 시험을 통한 시스템 고도화
1) 통합 시스템 시작품 (제품 융합) 제작 및 현장적용 시험
· 안개탐지SW,이상음원분석장치 및 음원분석알고리즘 탑재된 도로위험정보전달 통합운영SW를 통합한 시작품 제작
· 지자체,도로공사,시설관리공단 등과 협약하여 현장적용 시험 실시
· 실측거리 확인 가능한 대용척도(안개시정표지, 안개시정노면표시, 차선, 표지병, 시선유도표지, 갈매기표지, 안개등, 가로등 등) 간 비교
2) 오경보를 최소화(비,바람,자동차 주행소리 구별)한 차량사고 90% 이상 인식하는 딥러닝 기반 음원 인식 알고리즘 고도화
· 현장적용 시험 실시를 통해 오경보를 최소화하고 차량사고를 90%이상 인식하는 성능목표 달성을 위한 고도화 진행
· 비, 바람, 자동차 주행음의 패턴을 분석해서 일정하게 반복되는 음원 패턴을 추출
· 추출된 음원을 알고리즘에 학습시켜 제외 대상 분류 클래스를 생성하고, 이에 의해 비, 바람, 자동차 주행 음원을 별도로 분류하여 제거하는 방식으로 오경보 최소화
· 실환경에서 수집된 차량경적,차량급정거,차량충돌음을 기존 트레이닝 데이터에 추가 학습시켜 차량사고 인식율을 90%이상 높이는 알고리즘을 고도화 진행
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 3) 3차 연도
① 개발 목표
- 주관연구기관(서울기술연구원):
1) 안개 탐지용 영상장치 및 구동 소프트웨어 프로그램 제작
- 참여기관 (아이브스(주)):
1) 통합시스템 시작품 제작 및 현장적용 시험을 통한 시스템 고도화
② 개발 내용 및 범위
- 주관연구기관(서울기술연구원):
1) C언어 기반 도로용 안개 탐지 프로그램 제작
2) 안개 탐지 장치 및 프로그램 시작품 제작
- 참여기관 (아이브스(주)):
1) 통합 시스템 시작품(제품 융합) 제작 및 현장 적용 시험
2) 오경보를 최소화(비, 바람, 자동차 주행소리 구별)한 차량사고 90% 이상 인식하는 딥러닝기반 음원인식 알고리즘 고도화
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
- 시정거리 측정, 음원분석 기술을 활용한 교통·안전·방범·방재 등 다양한 산업분야에 새로운 융복합 제품 개발로 확대 예상
- 기존 레이저센서 등 오류가 많은 광학적 측정방식을 보완하는 영상기반 안개탐지 기술은 도로·교량·항만·선박·골프장 등 안개 기상상황의 정량이 필요한 산업분야에 파급확산이 예상
사회 경제적 파급효과 ○ 사회적 측면
- 안개로 인한 교량 및 도로의 교통사고 예방, 도로관리 기관별 대응 방안 마련
- 1차 사고후 발생되는 2차사고 피해 최소화로 국민의 생명과 재산 보호
- 안개 등 기상악화 시 신속·정확한 정보전달체계 마련, 차량속도 및 통행 제한 등 법?제도 마련에 기여
- 대상기술과 접목한 의료·소방 시스템 및 스마트하이웨이 등 미래 지향적인 도로시스템 확보로 국가 경쟁력 제고에 기여

○ 경제적ㆍ산업적 측면
- 대외 의존도가 높은 안전산업 분야에서 기술 독립성을 확보하고, 가격 경쟁력 확보로 수입 대체 효과 및 수출시장 창출 효과가 기대됨
- 대상기술의 개발로 도로안전산업 분야의 발전이 기대되고 이로 인한 도로안전 산업시장의 확대가 예상됨
활용방안 ○ 연구개발 대상의 용도
- 도로, 교량에서 안개 위기수준 모니터링 시스템
- 도로, 교량에서 차량 사고 인식가능한 시스템
- 도로 위험 정도 통합 모니터링 및 상황 전파 시스템

○ 연구개발 대상의 적용분야
- 고속도로, 국도, 지방도의 안개 및 사고 다발 발생지역에서의 안개 위기수준 및 차량 사고 인식
- 교량 등 안개 및 사고 다발 발생지역에서의 안개 위기수준 및 차량 사고 인식
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 안개 탐지 이상음원 추돌사고 장치
영문 Fog Detection Abnormal sound source Collision accident Device
최종보고서
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