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국토교통R&D 연구개발보고서 글보기
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과제고유번호 21CTAP-C164265-01
연구사업명 국토교통기술촉진연구사업
연구과제명 딥러닝 기반 철도교량 다목적 최적화 자동설계 AI 개발
연구책임자 최상현 당해년도
참여 연구원수		 5명 당해년도
연구비		 정부 : 160,000,000 원
기업 : 107,000,000 원
계 : 267,000,000 원
총 연구기간
참여 연구원수		 9명 총연구비 정부 : 370,000,000 원
기업 : 247,000,000 원
계 : 617,000,000 원
연구기관명 및 소속부서 국립한국교통대학교산학협력단
참여기업명 -
참여연구기관명 국립한국교통대학교산학협력단,예일회계법인
등록 발간번호 -
ISBN -
○ 철도 교량을 대상으로 성능과 비용의 다목적변수를 동시 제어할 수 있는 BIM 기반 교량설계기술 및 교량설계학습에 최적화된 신개념 딥러닝 AI 알고리즘 개발을 통하여 교량구조설계 단계를 자율적으로 수행할 수 있는 지능형 설계자동화 기술 개발
- 철도교량 설계 DB를 AI 학습에 적합한 전용양식으로 변환하고, 성능과 비용을 최소화할 수 있는 BIM 기반 설계알고리즘 개발
- 설계과정을 신경망 등으로 치환해야 하는 기존 딥러닝 AI와 달리 딥러닝과 강화학습을 결합하여 설계과정을 직접 제어할 수 있는 설계특화형 신개념 프로세스 구현


○ 연구개발목표
- 주관연구기관(한국교통대학교 산학협력단):
교량설계학습에 최적화된 딥러닝 AI 알고리즘 개발
- 공동연구기관((주)동명기술공단종합건축사사무소):
교량 설계자료 수집, 교량 설계기준 및 구조설계 절차 분석


○ 연구개발내용 및 범위
- 주관연구기관(한국교통대학교 산학협력단):
？ 교량설계학습에 최적화된 딥러닝 AI 알고리즘 개발
？ 기존 딥러닝 및 강화학습 AI 알고리즘의 철도교량 설계 적용성 분석
- 기존 심층 신경망 알고리즘의 철도교량 설계 적용성 분석
- 기존 강화학습 AI의 철도교량 설계 적용성 분석
- 설계식을 그대로 활용할 수 있는 강화학습 AI의 설계 적용 방법론 고안
- 딥러닝 방법론 결합 방안 제시
？ 딥러닝 기반 복제교량 생성·학습 알고리즘 작성
- 디지털트윈 복제교량 생성 알고리즘 작성 및 AI학습 활용을 위한 복제교량 DB 제작
- AI기반 설계환경인식 시스템 개념설계
- 공동연구기관((주)동명기술공단종합건축사사무소):
？ 철도 교량 데이터베이스 구축
？ 철도 교량 설계자료 수집 및 DB 구축
- 국내·외 철도교량 설계결과 비교·분석
- 철도 교량 설계자료 수집(CAD도면 및 구조계산서 수집)
- 철도교량 유형별 대표단면 분류
- AI기반 자동설계의 초기값 선정을 위한 철도교량 유형별 대표단면 분류 및 검토
？ BIM 교량데이터의 AI 학습 전용양식 제안 및 IFC 포맷 상호변환기술 개발
- 노선계획, 경간 수의 제한, 지반조건, 예상하중 등의 설계상 제약조건 분석 및 체계화
- 교량 BIM 데이터의 IFC포맷 인식 시스템 제작
？ BIM 기반 복합단가 예측함수 작성
- 물량산출에 의한 단가 산정함수 작성
- 단위재료별 시공비용 통계분석 수행
- 피로수명에 근거한 유지관리비용 산정
색인어 한글 교량설계 자율인공지능 빌딩정보모델링 딥러닝 강화학습
영문 Bridge Design Autonomous Artificial intelligence building information modeling deep learning reinforcement learning
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