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과제현황 목록

과제기본정보

레인센서 빅데이터를 활용한 실시간 도로 강우정보 및 실시간 운전자 안전정보 제공 기술 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 18CTAP-C143006-01
국가과학표준분류 1순위 지구과학(지구 대기 해양 천문) | 자연재해 분석 예측 | 기상재해 분석 예측 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 레인센서 빅데이터를 활용한 실시간 도로 강우정보 및 실시간 운전자 안전정보 제공 기술 개발
주관연구기관 노아에스앤씨(주)
총괄연구 책임자 성명 강휘진
소속 (학교)서강대학교 직위 초빙교수
전화번호 - FAX -
총 연구기간 2018-10-10 ~ 2020-06-30
당해연도 연구기간 2018-10-10 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 150,000,000 5,000,000 45,000,000 50,000,000 200,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 목표
- 레인센서 빅데이터를 활용한 실시간 도로 강우정보/운전자 안전정보 제공을 통한 강우 시 빗길 교통사고 저감 및 인명 피해 예방

○ 기간
- 총 기간
? 2018.04.01. ~ 2019.12.31.(1년 9개월)
- 해당 연도 기간:
? 2018.04.01. ~ 2018.12.31.(9개월)

○ 내용 및 범위
- 차량용 강우센서를 이용한 도로 강우정보 생산 기술 개발
? 바람과 속도를 고려한 강우센서와 실제 강우 관계식(W-S-R) 제시
- 소형강우레이더와 지상강우를 활용한 차량용 레인센서 강우자료의 합성 기술
? 삼척 소형 강우레이더(국토부), AWS, TM 강우정보를 이용하여 실시간 강우장 생성
- 4G LTE 무선망 플랫폼과 텔레매틱스 연계기술 개발
? 센서 및 정보 수집 단말기 제작 및 M2M 방식 모듈 개발
? In-Vehicle / Vehicle to Vehicle / Vehicle to Infrastructure System 구축
- 차량 레인센서 빅데이터를 활용한 빗길 기상정보 OPEN 플랫폼 활용
? 실시간 빗길 기상정보 OPEN 플랫폼 활용
? 범용 내비게이션 적용을 위한 표준 인터페이스 모듈(Wevigation) 개발
- 강우정보를 이용한 도로침수구간 예측모형 및 회피경로 분석 모형 개발
? 과거 도로침수 사례 이력 조사 및 상습침수도로 DB 구축
? 도로 상황에 따른 단계별 위험도 분석
? 도로침수예측 및 회피경로 분석 모형 개발
- 도로 안전운전 위험도를 활용한 운전자 안전정보 시스템 시범운영
? Web 기반 빗길안전운전 시스템 시범 운영
※ 웨비게이션(Wevigation)= Weather +Navigation
※ 삼척시 대상
최종목표 ○ 레인센서 빅데이터를 활용한 실시간 도로 강우정보 및 실시간 운전자 안전정보 제공을 통한 강우 시 빗길 교통사고 저감 및 인명피해 예방
- 차량용 강우센서를 이용한 도로 강우정보 생산 기술 개발
- 4G LTE 무선망 플랫폼과 텔레매틱스 연계 기술 개발
- 강우정보를 이용한 도로침수구간 예측모형 및 회피경로 분석 모형 개발
- 도로 안전운전 위험도를 활용한 운전자 안전정보 시스템 개발 및 시범운영
○ 최종성과물
- Web 기반 빗길안전운전 웨비게이션(Wevigation)
○ 기대효과
- 태풍 및 집중호우 발생지역의 (특히 야간) 운전자에게 사전 위험지역 알림 및 대체경로 제공을 통한 인명피해 최소화
- 고해상도 강우관측망을 이용한 국지적·이동적 강우의 도심지 유출해석과 이를 통한 내수침수 확산 분석으로 도로 및 도심지의 침수경로 및 대피정보 제공
연구내용 및 범위 ○ 바람과 속도를 고려한 강우센서와 실제 강우 관계식(W-S-R) 제시
· 강풍발생장치를 이용한 바람과 속도 조건에 따른 차량용 강우센서 인공강우 실험
· 차량용 강우센서 인공강우 실험정보의 선형회귀분석 및 자기상관분석을 통한 실제 강우 관계식(W-S-R) 제시
· 분산 환경의 실시간 위치기반 강우정보 수집
· 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 대량으로 수집된 강우정보와 차량정보 분석
· 차량용 강우센서 정보기반 실시간 공간 강우장 생산기술 개발
· 최적 임계치 설정 및 대역통 필터링 분석 등 다양한 통계적 분석방법을 이용한 관계식 고도화
· 실내실험과 실제 차량 운행실험을 통한 강우정보 검증

○ 소형강우레이더와 지상강우를 활용한 차량용 레인센서 강우자료의 합성 기술 개발
· 실시간 레이더강우정보 및 지상강우정보 수집
· Z/R관계식을 활용한 공간 강우장 생성 및 분석
· 레이더-지상강우-차량용 강우센서 보정 알고리즘 개발
· 차량용 강우센서 기반 실시간 공간 강우장 생산
· 도로구간별 강우정보 및 침수정보 생산

○ In-Vehicle / Vehicle to Vehicle / Vehicle to Infrastructure System 구축
· 빗방울에 의한 신호 변화 측정 시 하나의 신호가 아닌 8채널로 분리하여 수집
· 각 센서 검지 영역별 신호 정보를 분리 측정하여 검지 영역별 정보 확인
· 강우센서의 대용량 데이터 압축기술 (Pulse ?Rainfall)
· 4G LTE 네트워크를 통한 대용량 데이터 전송을 위한 one M2M규약 준수

○ 차량 레인센서 빅데이터를 활용한 빗길 기상정보 OPEN 플랫폼 활용
· 레인센서, 소형레이더, AWS를 활용한 운전자 안정정보 제공을 위한 시스템 설계
· 데이터 수집과 가공, 표출 과정에서 효율적인 아키텍쳐 설계
· Web 기반 운전자 안전정보 시스템 개발

○ 과거 도로침수 사례 이력 조사 및 도로 상황에 따른 단계별 위험도 분석
· 대상지역(삼척시) 과거 침수 사례 조사 및 GIS DB 구축
· 행정안전부 여름철 대비 상습 침수도로 조사 자료 GIS DB화(대상지역)

○ 도로침수예측 및 회피경로 분석 모형 개발
· 구간별 위험도 분석, 강우합성 모듈, 침수분석 모듈 개발
· 상습침수 지역, 분석 결과를 이용한 회피 경로 분석 모형 개발

○ Web 기반 빗길안전운전 웨비게이션(Wevigation*) 개발 및 시범운영
· 향후 내비게이션 정보 제공을 위한 표준 인터페이스를 적용한 설계
· 내비게이션 표출을 위한 인터페이스 제공
· Web 기반 빗길안전운전 웨비게이션(Wevigation)부착 차량 운영(홍수기) 및 실증
· 시범도시 시민 및 전문가 대상 설문조사를 통한 사용자 만족도 평가
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 (1) 4G LTE 무선망 플랫폼과 텔레메틱스 연계 기술 개발
(2) 강우정보를 이용한 도로 침수구간 예측 모형 및 회피 경로 분석 모형 개발을 위한 과거 도로 침수 사례 이력조사 및 상습침수 도로 DB 구축
(3) 레인센서 빅데이터를 활용한 운전자 안전정보 시스템 설계
(4) 바람과 속도를 고려한 실제 강우 관계식(W-S-R) 제시 및 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 실시간 위치기반 강우정보 생산
(5) 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 실시간 위치기반 강우정보 생산
(6) 실시간 레이더강우정보(삼척 소형강우레이더/국토부), 지상강우정보(AWS,TM) 등을 활용한 강우장 생성 및 분석
(1) 4G LTE 무선망 플랫폼과 텔레메틱스 연계 기술 개발
· 빗방울에 의한 신호 변화 측정 시 하나의 신호가 아닌 8채널로 분리하여 수집
· 각 센서 검지 영역별 신호 정보를 분리 측정하여 검지 영역별 정보 확인
· 강우센서의 대용량 데이터 압축기술 (Pulse ?Rainfall)
· 4G LTE 네트워크를 통한 대용량 데이터 전송을 위한 one M2M규약 준수
(2) 강우정보를 이용한 도로 침수구간 예측 모형 및 회피 경로 분석 모형 개발을 위한 과거 도로 침수 사례 이력조사 및 상습침수 도로 DB 구축
· 대상지역(삼척시) 과거 침수 사례 조사 및 GIS DB 구축
· 행정안전부 여름철 대비 상습 침수도로 조사 자료 GIS DB화(대상지역)
(3) 레인센서 빅데이터를 활용한 운전자 안전정보 시스템 설계
· 레인센서, 소형레이더, AWS를 활용한 운전자 안정정보 제공을 위한 시스템 설계
· 향후 내비게이션 정보 제공을 위한 표준 인터페이스를 적용한 설계
· 데이터 수집과 가공, 표출 과정에서 효율적인 아키텍쳐 설계
(4) 바람과 속도를 고려한 실제 강우 관계식(W-S-R) 제시 및 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 실시간 위치기반 강우정보 생산
ㆍ강풍발생장치를 이용한 바람과 속도 조건에 따른 차량용 강우센서 인공강우 실험 및 통계분석을 통한 실제 강우 관계식(W-S-R) 도출
ㆍ분산 환경의 실시간 위치기반 강우정보 수집 및 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 대량으로 수집된 강우정보와 차량정보 분석
ㆍ차량용 강우센서 정보기반 실시간 공간 강우장 생산기술 개발
(5) 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 실시간 위치기반 강우정보 생산
· 분산 환경의 실시간 위치기반 강우정보 수집
· 공간 Big-Data 분석 플랫폼을 활용한 대량으로 수집된 강우정보와 차량정보 분석
· 차량용 강우센서 정보기반 실시간 공간 강우장 생산기술 개발
(6) 실시간 레이더강우정보(삼척 소형강우레이더/국토부), 지상강우정보(AWS,TM) 등을 활용한 강우장 생성 및 분석
· 실시간 레이더강우정보 및 지상강우정보 수집
· Z/R관계식을 활용한 공간 강우장 생성 및 분석
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
- 도로 강우정보 및 운전자 안전정보의 실시간 수집·제공이 가능한 첨단 강우센서의 개발을 통해 국내 센서 기술 수준 향상
- 차량 강우센서를 이용한 이동형ㆍ분산형 빅데이터 수집 및 분석을 통해 빅데이터 기술수준 향상
- 정부의 ICT 기반 재난안전 강화 정책에 힘입어 재난안전정보 관리, 도로안전, 기상안전 분야의 동반 발전을 가능케 하는 융합기술 향상에 기여
사회 경제적 파급효과 ○ 사회적 측면
- 도로별 실시간 강우정보, 사전 위험지역 알림 및 대체경로 정보, 도로 및 도심지의 침수경로 및 대피 정보 등의 제공을 통한 빗길 교통사고 및 인명피해 최소화
- 홍수, 태풍 등 자연재난에 따른 인적, 물적 피해 최소화를 통한 국민 생명 및 재산 보호
- 기상정보와 교통의 연계 활용 가치에 대한 공감대 형성을 통해 기상안전 및 교통안전의 중요성에 대한 인식 제고
- 빅데이터 활용 효과에 대한 공감대 형성을 통해 4차 산업혁명의 신속 대응을 위한 인식 기반 조성

○ 경제적 측면
- 차량용 강우센서를 이용한 강우정보 수집 장치 개발 및 생산 등을 통하여 센서 분야 관련 고용 및 국내기업 수출 활성화, 산업구조 개선
ㆍ관련 일자리 창출
ㆍ국내 중소 센서 전문업체의 기술 경쟁력 및 신뢰도 향상으로 국내 기업의 국내 생산·해외 수출 확대 및 해외제품 수입 의존도 감소
- 빅데이터 활용 산업 분야의 다양화 및 관련 고용 활성화
ㆍ빅데이터가 활용되는 산업 분야가 기존의 금융 위주에서 기상정보, 재난안전 등 다른 분야로 확대
ㆍ빅데이터 처리ㆍ분석 등과 관련하여 고부가가치 일자리 창출
- 정보서비스, 텔레매틱스 등 관련 산업의 동반 성장에 기여
- 재난안전 정보, 기상 정보, 교통 정보 등 공공데이터 개방 활성화를 통해 공공데이터를 활용한 민간업체들의 관련 장비 및 서비스 개발 촉진
활용방안 ○ 시스템 설치지역(삼척시)의 시민들에게 웹 기반 기상 모니터링 및 안전정보 서비스를 제공함으로써 빗길 교통사고 예방에 활용
○ 시스템 설치지역(삼척시)의 교통관제센터에 정보를 제공함으로써 교통관제 효율성 제고, 교통사고 예방, 교통질서 확립 등에 활용
○ 시스템 설치지역(삼척시)의 재난안전을 총괄하는 U-방재 재난상황실에 관련정보를 제공함으로써 홍수 및 태풍 발생 시 도로상황 파악에 활용하고 CCTV 등과 연계하여 신속한 재해상황 관리에 활용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 레인센서 빅데이터 운전자 안전정보 도로침수 인명피해 예방
영문 Rain sensor Big Data Driver Safety Information Flooded Road Prevention of Damage to Human Life
최종보고서
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