| 3차년도 |
[1세부 : 군집주행 차량의 안전주행 제어기술 개발]○ V2V 협업을 통한 전방위 주행 환경 인지 및 주행상황 판단 기술개발 - 영상센서 기반 차선/차량 인지 기술 개발○ V2X 협업？인지 기반 군집주행 안전주행 기술 개발 - V2V 협업·인지 군집주행 차량의 종방향 안전주행 기술 개발○ 군집차량의 주행 시나리오 및 평가 기술개발 - 사고유형 기초 분석 및 시나리오 탐색 - 차량기준 I2V 요구사항 초안○ 군집주행 시스템이 적용된 시험차량 제작 및 요구성능 평가 - 군집주행 차량 컨셉, 상세 사양 확정 및 사전 제작 - 군집주행 V2X통신 모듈 사양 검토[2세부 : 자동차 전용도로 기반 V2X 군집주행 운영 및 연구실증 기술개발]○ 군집주행 상용화 지원 기반연구 - 군집주행 서비스 요구사항 정의○ 자동차 전용도로 군집주행 연구실증 인프라 기술개발 - 군집주행 실증연구 컨셉안 도출 및 안전서비스 요구사항 도출 - 군집주행 서비스 플랫폼 상위기획 및 운영전략 수립 - 군집주행 안전서비스 요구사항 정의 - 복합통신 기지국 SW 설계 및 통합관제 모니터링 시스템 요구사항 정의○ V2X기반 군집주행 서비스 평가기술 개발 및 표준화 - 안전,운영 서비스 시험평가 시스템 요구사항 정의
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[1세부 : 군집주행 차량의 안전주행 제어기술 개발]○ V2V 협업을 통한 전방위 주행 환경 인지 및 주행상황 판단 기술개발 - 영상센서 기반 차선/차량 인지 기술 개발○ V2X 협업·인지 기반 군집주행 안전주행 기술 개발 - V2V 협업·인지 군집주행 차량의 종방향 안전주행 기술 개발 · V2V 협업·인지 정보 기반 동적 차간 거리 생성/추종 기술 개발 · 가상화 시뮬레이션 환경 기반 종방향 제어 기술 검증○ 군집차량의 주행 시나리오 및 평가 기술개발 - 사고유형 기초 분석 및 시나리오 탐색 - 차량기준 I2V 요구사항 초안 · 군집주행의 안전 서비스 메시지 요구사항 도출(긴급상황, 노면 및 환경정보 등)○ 군집주행 시스템이 적용된 시험차량 제작 및 요구성능 평가 - 군집주행 차량 컨셉, 상세 사양 확정 및 사전 제작 - 군집주행 V2X통신 모듈 사양 검토 · V2V, V2I, 전방차량 영상 전송을 위판 시스템 검토[2세부 : 자동차 전용도로 기반 V2X 군집주행 운영 및 연구실증 기술개발]○ 군집주행 상용화 지원 기반연구 - 군집주행 서비스 요구사항 정의○ 자동차 전용도로 군집주행 연구실증 인프라 기술개발 - 군집주행 실증연구 컨셉안 도출 및 안전서비스 요구사항 도출 · ad-Hoc, Scheduled 등 군집주행 운영방안 컨셉안 및 실증후보지 도출, 트럭 V2X 메시지 개발을 위한 요구사항 정의 및 국제표준 Use-case 분석 - 군집주행 서비스 플랫폼 상위기획 및 운영전략 수립 · 요구사항 및 기능정의, 선도국 서비스 벤치마킹, 다변화 상황 적용 등 - 군집주행 안전서비스 요구사항 정의 · 해외 선도국 화물차 안전서비스 분석, 상용차 군집주행 위험요인？인프라 서비스 시나리오 분석 및 필요기능, 요구사항 정의 - 복합통신 기지국 SW 설계 및 통합관제 모니터링 시스템 요구사항 정의○ V2X기반 군집주행 서비스 평가기술 개발 및 표준화 - 안전·운영 서비스 시험평가 시스템 요구사항 정의 · 각 주체별 특성분석, 평가시나리오(안) 협의 및 정의, 필요 인터페이스 정의
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 기술적 측면 - 군집주행차량의 안전주행 제어기술 개발 * V2X 통신모듈, 주행상황 인지 센서, 조향 액추에이터, 측위모듈 및 관련 시스템 등이 도입된 군집주행 선두/추종 차량 제작 및 실증으로 향후 군집주행 실용화에 대한 차량 제조원천기술 기반마련 1) V2V 주행인지 로직 적용, 군집주행 상위제어 적용, SW 통합 및 제어기 개발 2) V2X 통신모듈, 주행상황 인지 센서, 조향 액추에이터, 측위모듈 및 관련 시스템 적용, 군집주행 선두/추종 차량 제작 * V2X기반 군집주행 시나리오를 통한 제어기술 고도화 1) 사고유형에 따른 시나리오 도출 및 개발, 가상 교통환경 시뮬레이션 적용 시나리오 모델 개발 2) 정상·비정상 조건 시나리오 적용, 안전제어 로직 평가, 평가환경 구축 등 * 군집주행 실주행에 대비한 성능평가 방법 및 기준제시를 통한 사전 표준체계 마련 - V2I 기반 군집차량 안전서비스 제공기술 개발 * 연구실증 최적 시나리오 선정 및 실증환경 조성을 통해 실제 운영시 문제점, 차량지원방안 등 사전마련, 운전자 관점의 인간공학적 특성별 대응 시나리오 등을 통해 실증 고도화. * 자율협력주행 실증에 대한 화물차량 LDM 구축 및 차량정보(Layer 4)를 수집하고 이를 승용 자율협력주행차량의 정보와 통합 분석하여 군집주행전용차로 설치 가능성 등의 도로 운영전략 수립을 위한 분석 데이터로 사용 * 화물차 단독/군집주행, 선두/후미차량에 따른 LDM 적용 및 표출, 활용방안에 대한 구체적 대안 제시를 통해 연구결과 구체화 제시 * 실시간 도로교통 상황정보를 통해 차량 자체적으로 해결 할 수 없는 도로의 돌발상황 회피조건을 시나리오별 제시, 주행안전성 확보 가능 1) 국내의 해외대비 특화된 도로 인프라와 IT 기술을 적극적으로 활용하여 차량에 정보제공 2) 기존의 ITS 분야의 차량 검지 기술에서 벗어나 도로위의 돌발상황을 빠르고 정확하게 전달하는 도로 인프라 협력주행체계 구축 가능 - 군집주행 운영서비스 플랫폼, 서비스모델 개발 * 군집주행 모델은 기존에 존재하지 않는 신성장 생태계가 조성 가능 * B2B, B2C 등의 다양한 운영모델과 이를 운영하기 위한 새로운 플랫폼의 구축이 필요함에 따라, 오픈플랫폼을 기반으로 한 다양한 서비스모델이 개발될 것으로 예상 1) 공공플랫폼 기반 모바일 어플리캐이션 개발(경로/시간 기반 매칭, 최적화를 위한 시간 조정 등) 2) 군집주행 운영기술을 활용한 물류운송 서비스 모델(B2B, B2C) 개발 등 3) 물류운송일정관리, 군집주행 Schedule 관리, 선두/후미 차량별 운전자 관리 및 이용료/인센티브 관리 등 다양한 서비스 모델 창출 가능
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 사람과 기술의 변화 - 도로교통의 안전성을 저해하는 가장 큰 요소 중 하나는 화물차량의 비율임. 교통사고를 살펴보면 대형차량의 교통사고 비율은 전체의 37%를 차지(‘17 고속도로 교통사고 분석)하고 있으며, 사고 중 다수가 운전자의 부주의(졸음, 과속, 주시태만 등)에 기인하고 있음 - 화물군집주행이 실용화될 경우, 대형차량은 주행에 있어서 일관성, 안전성을 확보할 것으로 예상됨. 즉, 화물차량이 갖고 있는 불확실 요소들이 제거됨에 따라 화물차량의 교통사고 건수/비율이 감소할 것으로 예상 - 또한, 군집주행은 운전자의 쾌적한 도로주행 환경을 제공할 것으로 전망됨. 군집주행으로 예상되는 화물차 주행안전성 확보는 일반차량 주행안전성으로 그 영향이 확대되어 도로 전반에 대한 주행쾌적성 향상으로 이어질 것으로 예상. 즉, 아래와 같이 일반운전자가 화물차 주행시 느끼는 주행 저항감을 줄이게 되어, 사고감소는 물론 주행안전성/쾌적성까지 이어질 것으로 예상됨 - 화물차 선행·추종차량간에 휴게시간을 나누어 가지는 군집주행의 특징으로 인해 화물차 운전자 피로도 감소 등의 효과가 발생함. 이러한 충분한 휴게시간 확충은 최근 증가하는 대형차량 졸음운전 사고 등에 대한 근원적 해결방안이 됨은 물론, 화물운전에 대한 노동환경개선에 기여할 것으로 전망됨. 아울러, 연비향상 등으로 높아진 효율성만큼 운전자에게 더 좋은 근무조건을 부여할 수 있어 결과적으로 좋은일자리를 창출할 것으로 기대함 - 또한, 국내 고령운전자가 지속적으로 증가되는 현상에 대한 대책이 될 것으로 기대. 고령운전자는 인지반응시간, 제한된 시야 등 기존 운전자와 패턴을 달리하고 있어, 그로 인한 사고 역시 지속적으로 증가하고 있는 추세임. 본 연구를 통해 화물차 군집주행이 실용화될 경우 고령운전자(화물차 및 승용차)의 주행 안전성 향상을 위한 도움이 될 것으로 전망됨 - 마지막으로, 차량 연비개선으로 인한 비용절감 (SARTRE 프로젝트에서 군집주행차량은 추종차량은 8~13%의 연비개선, 선행차량은 2~8%의 연비개선 효과가 있음을 제시함)이 기대되고, 그로 인한 CO2 배출과 미세먼지 감소를 기대할 수 있음○ 산업과 사회의 변화 - 본 연구를 통해 자동차산업은 전통적인 기계기반 산업에서 탈피하여 ICT, 물류서비스를 총 망라하는 융복합산업으로 재탄생하고, 이는 관련 기반산업의 더불어 발전으로 이어질 것임 * 이에 대한 Needs는 글로벌 컨설팅 기업뿐만 아니라 국내 완성차사도 2020년 이후 ICT 융합중심의 혁신적 변화를 감지하고 있으며, 이종 산업간의 산업생태계 재편과 기술의 융？복합을 전망하고 있음 - 군집주행으로 인한 도로의 안전성·쾌적성 향상은 교통용량체계의 변화로 이어질 것으로 전망. 현재 설계교통량 산정시 대형차량의 비율은 중차량 보정계수를 통해 설계교통량을 일정부분 보정하고 있음. 이는 대형차로 인한 주행저항을 고려한 계수임. 그러나, 군집주행 실현시 운전자가 느끼는 저항은 크게 감소할 것으로 예상되며, 이는 교통용량체계의 긍정적 변화를 가져올 것으로 전망됨. 즉, 동일한 교통량에서도 훨씬 더 원활한 소통을 가져올 것으로 예상됨에 따라 이동시간단축, 정체완화 등 경제적 편익 역시 클 것으로 기대됨 * 중차량계수 외에도 군집주행으로 인한 차량간 간격감소로 인해 직접적인 도로용량 감소효과가 있을 것으로 전망됨. 예를 들어 16.7m 3대의 트럭이 100km/h 주행시 차간격을 56m(2초)로 할 경우 대열의 길이는 약 161m이나, 간격을 14m(0.5초)로 군집주행할 경우 대열길이는 48% 수준으로 감소될 것으로 전망됨.(출처 : Continental) - 화물차 군집주행은 분명 도로운송체계이지만, 철도운송이 가지고 있는 장점을 흡수한 새로운 운송패턴을 가지고 있을 것으로 예상됨. 군집주행이 가지는 독특한 공유경로 주행방식은 당초 도로가 가진 Door to Door 서비스로 인해 필연적으로 발생하는 효율성 저하문제를 극복할 수 있는 수단이 됨. 이로 인해 철도가 가진 대량수송의 장점을 흡수할 것으로 전망됨 - 이러한 화물차 군집주행이라는 신물류운송체계를 수용할 수 있는 새로운 플랫폼과 사업체계가 필요함. 전에 없던 물류운송체계를 운용할 수 있는 플랫폼과 이를 기반으로 한 다양한 사업으로의 무한한 확장이 예상됨
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| 활용방안 |
- 법제도 운영 등 기타 연구활용방안 * 군집주행 운영전략 수립, 안전성 향상을 위험 관리, 지원제도 개선방향 도출, 파급효과 분석, 선두차량 운전자 자격, 법제도 개선을 위한 정책제안 등을 통한 실용화 방향 제시 * V2X 통신기반 군집주행 표준체계 사전 구축 및 Open Source 공개를 통해 신규(벤처기업 등) 기업의 시장 진입문턱을 낮추고, 경쟁시장 조성을 유도하여 경제 활성화에 기여 1) 새로운 생각, 아이디어가 인정받고, 시장에 진출할 수 있는 창업벤처문화 조성 2) 오픈플랫폼을 통해 아이디어 만으로 쉽게 창업할 수 있는 낮은 문턱의 산업생태계 구축 * 연구성과의 계량화를 위한 자료의 축적 및 활용방안 마련 1) 군집주행으로 인한 화물차 운전자의 운전 피로도 / 휴식 시간 측정 (업무효율성 개선정도) 2) 차량연비 / CO2 발생량 실측을 통한 운영성과 계량화 3) 신규플랫폼을 통한 개척가능한 신규 서비스모델 예측, 분석 등 ○ 후속연구 추진 가능성 - 본연구는 화물차를 기반으로 한 자율협력주행과 관련한 국내 첫 연구에 해당하며, 이는 향후 화물차 군집주행과 관련한 다양한 연구가 활성화 될 수 있는 마중물 역할을 할 것으로 기대함. 특히, 본연구를 통해 향후 실용화 추진을 위한 연구수행시 기반이 될 수 있는 기준과 체계를 제공하고 있어 실용화 기간단축은 물론 연구성과 극대화를 견인할 수 있는 활용도구가 될 것으로 전망됨 - 후속연구는 다음과 같이 다양한 연구가 추진 가능함. * 본 연구가 화물차 군집주행에 대한 핵심기술, 플랫폼, 표준안 마련 등에 집중했음. 따라서 후속연구는 본 연구의 실증기술을 바탕으로 해당기술의 실용화에 집중하여 군집주행 조기상용화, 기술안전성 확보 등을 위한 연구가 후속 추진될 것으로 전망 * 군집주행기술 고도화(Lev.2,3→Lev.4) 및 군집차량기술 고도화 (동일브랜드, Spec.을 벗어나 다양한 브랜드, 차종, 규격 등 적용) 연구 추진가능 * 물류운송 플랫폼 기술도 효과적인 신규시장 창출을 위해서는 실용화를 위한 세부적인 물류체계, 운송관련 법규정 개정 필요사항, 이용자·수요자간 상호규약 등 후속연구 추진이 필요함 * 기술외적인 법률문제, 제도개선 등을 집중적으로 검토하여, 향후 실용화에 대한 법적 제도적 근거를 마련할 수 있는 연구도 추진 가능함○ 국정운영과제 실행력 제고 - 정부는 국정운영을 위한 100대 과제를 선정해서 운영중에 있으며, 이중 34번 고부가가치 창출 미래형 신산업 발굴육성 목표달성을 위해 ‘20년 준자율주행차 조기상용화 등 자율주행과 관련 추진과제를 선정하였음. 이러한 상황에서 성공적인 화물차 군집주행연구 수행은 미래형 신산업 발굴과 육성의 실행력을 제고하여 정부 국정정책과제 견인에 일조할 것으로 예상됨 - 아울러, 군집주행 물류운송 플랫폼이라는 새로운 시장영역은 현정부의 주요정책인 일자리 창출의 정책견인요소임. 전에 없던 물류운송체계를 활용할 수 있는 플랫폼과 이 안에서 활용될 수 있는 어플리케이션 가능성은 벤쳐기업 창업붐 유도와 신규일자리 창출에 기여할 것으로 예상됨 - 부가적으로, 화물운전자의 장시간 운전 등의 열악한 근로조건에 대한 근원적 개선모델을 제시한다는 관점에서 ‘일과 삶의 균형’을 통한 일자리 복지향상에 장기적인 기여가 가능할 것으로 판단됨
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