• 제목/요약/키워드: 도로주행 시뮬레이터

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물리엔진을 사용한 낙석 및 산사태 시뮬레이터 개발 (Development of Simulator for Rockfall and Landslide using Physical Engine)

  • 김성호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.60-67
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    • 2009
  • 본 논문은 물리 엔진을 사용하여 사면에서의 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 시뮬레이션해볼 수 있는 시스템 개발에 관하여 기술한다. 지금까지 사면과 관련된 3차원 시뮬레이션 시스템의 부재로 사면 정보에 대한 구성 부문의 입체적 해석, 안정성 평가, 낙석 및 산사태 시뮬레이션 등의 가상실험을 수행할 수 없었다. 그런 이유로 본 논문에서는 현실에서 발생되었거나 발생될 가능성이 매우 높은 낙석 및 산사태 현상을 가상실험에서 동일하거나 유사하게 발생시킬 수 있도록 해주는 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터 개발을 위해서는 컴퓨터 게임 개발 등에서 주로 사용되고 있는 물리 엔진을 사용하며, 이를 기반으로 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 시뮬레이터를 통하여 보여준다. 본 시뮬레이터는 3차원 컴퓨터그래픽스 원리와 물리엔진을 기반으로 한 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 입체적으로 실감나게 보여줄 수 있는 시스템이다. 그러므로 본 논문의 결과는 기존에 개발된 사면 정보 데이터베이스의 입체적 활용과 가시적 서비스를 창출할 수 있기 때문에 차량 주행 안내 시스템, 지능형 도로 교통 체계 등에 활용되어 사용자 편익 도모 및 서비스의 고급화를 예상할 수 있다.

디지털트윈 기반 실시간 자율주행 시뮬레이션 시스템 구축 방안 연구 - 부산 EDC 중심으로 - (A Study on Real-time Autonomous Driving Simulation System Construction based on Digital Twin - Focused on Busan EDC -)

  • 김민수;박종현;심민석
    • 지적과 국토정보
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    • 제53권2호
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    • pp.53-66
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    • 2023
  • 최근 자율주행 분야에서 실세계와 유사한 디지털트윈 기반의 가상 시뮬레이션 환경 구축에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 디지털트윈 기반의 시뮬레이션 환경에서 자율주행의 성능 및 기능 검증뿐만 아니라, 딥러닝을 위한 가상 학습데이터 생성 연구도 활발히 수행되고 있다. 그러나, 이러한 디지털트윈 기반 자율주행 시뮬레이션 시스템은 고정밀 데이터 구축과 시스템 개발에 많은 시간과 비용을 필요로 하는 문제를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 기 구축된 3차원 입체모형과 정밀도로지도만을 이용하여 디지털트윈 기반의 실시간 자율주행 시뮬레이션 시스템을 신속히 설계하고 구현하기 위한 방안을 제시하고자 한다. 구체적으로 부산 EDC 지역에 대한 FBX의 3D 입체모형과 NGII HD Map을 CARLA에 통합하는 방법과 CARLA 기능을 추가 및 수정하는 방법을 제시한다. 본 연구 결과는 기존의 3D 입체모형과 NGII HD 맵을 활용하면 저렴한 비용으로 신속한 시뮬레이션 시스템의 설계 및 구현이 가능함을 보여준다. 또한, 시뮬레이션 시나리오 구성, 사용자 맞춤형 주행, 실시간 신호등 상태 시뮬레이션 등의 다양한 기능도 지원할 수 있다. 향후 광범위한 지역에 대하여 시스템이 적용되는 경우에 시스템의 활용도가 크게 향상될 것으로 기대된다.

차량시뮬레이터를 이용한 교통정보제공 유형에 따른 이용자 심리적 반응 및 만족도 평가에 관한 연구 (A Study on Psychological Responses and Evaluation of Degree of Satisfaction for Drivers to Traffic Informations Using Driving Simulator)

  • 홍지연;임준범;송병근;이수범
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2D호
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    • pp.227-235
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    • 2011
  • 교통정보의 필요성이 커지고 있는 현재, 도로전광표지(VMS)는 운전자들이 가장 손쉽게 주행중에 접할 수 있는 정보제공매체임에도 불구하고 운전자들의 특성이 제대로 고려되지 않는 실정이다. 이에 차량시뮬레이터를 이용하여 VMS 제공위치, VMS 제공내용, VMS 문자크기, VMS 표출형식에 대하여 운전자들의 심리적 반응(스트레스 지수)을 산출하여 가장 적은 조건을 분석하였다. 제공위치는 출구전 1.5km, 제공내용은 시간정보, 표출형식은 문자식이 스트레스가 적은 것으로 나타났으며, 문자크기는 큰 영향이 없었다. 또한 VMS 설치대수(대/km) 증가 및 문자 크기 변화에 따른 이용자들의 만족도 변화여부에 대해 조사한 결과. 문자 크기는 스트레스 지수 분석결과와 동일하게 만족도에 영향을 거의 미치지 못하는 것으로 나타났다. 반면, 설치대수(대/km)를 증가시켜 공급수준을 늘린 경우는 만족도가 상승하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 ITS 운영 및 관리자의 효율적인 VMS 정보제공서비스를 위한 기초자료로 활용할 수 있다.

USN 기반 실시간 주행 상황 정보 제공을 위한 MAC 설계 및 성능 분석 (Design and Performance Analysis of a new MAC Protocol for Providing Real-time Traffic Information using USN)

  • 박만규;소상호;이재용;임재한;손명희;김병철
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권5호
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    • pp.38-48
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    • 2007
  • 유비쿼터스 환경에서는 사람이 개입하지 않은 상태에서 주위의 데이터를 센싱하고 전송해주는 센서 네트워크 시스템의 중요성이 날로 커지게 될 것이다. 유비쿼터스 환경에서 도로에 센서를 설치하고, 이를 통해 사전 차량 감지 및 속도를 측정하여 실시간 주행 상황 정보를 제공하면 도로에서의 안전성 개선과 교차로에서의 효율적인 트래픽 제어 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 USN 기반의 실시간 주행 상황 정보 제공을 위해 센서 노드와 AP간의 신뢰성 있고 실 시간성을 보장하는 MAC을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 MAC은 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 채널 구조에 TDMA 슬롯을 각 센서 별로 할당하고, AP와 센서의 거리가 먼 경우를 위해 Relay를 통한 통신 방법을 도입하였으며, 무선 채널 오류 발생 시 이를 재전송 할 수 있는 프레임 구조를 제안하였다. 또한, Beacon을 이용하여 AP와의 동기화를 수행하는데 있어서, 다양한 교통 트래픽에 따라 가장 효율적으로 전력을 소모할 수 있도록 센서의 Sleep mode를 제어하는 hybrid tracking mode를 제안하였다. 제안된 MAC 프로토콜을 sim++를 이용하여 시뮬레이터를 구현하였으며, 다양한 시스템 파라미터 하에서 성능 분석을 수행하였다. 이를 통해 제안된 방안이 전력소모를 줄이며, 신뢰성을 요구하는 실시간 응용 시스템에서 우수한 성능을 나타냄을 보였다.

가상주행 시뮬레이터를 활용한 시선유도시설 효과평가 연구 (Evaluation of Effectiveness on Delineation System Using Virtual Driving Simulator)

  • 박제진;김덕녕;박용진;송원철
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.163-171
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    • 2017
  • PURPOSES : Traffic safety facilities are used to prevent traffic accidents before they occur by providing drivers with information on traffic situations and the geometric design of roads. However, some facilities not defined in guidelines do not meet installation criteria, yet are being installed and used in order to increase efficiency in traffic flow and prevent traffic accidents in a specific expressway zone. In this study, we have evaluated the effect of delineation system which are not defined in the guideline criteria. METHODS : Different virtual scenarios were created for roads using expressway median barrier chevron signs, with a driving simulator used to evaluate the installation and operational effect of such signs. Ten experiments were performed with left- and right-curved roads at curve radius intervals of 500 m, from 500 m to 2,500 m. RESULTS : For sections with a curve radius of more than 1,500 m, drivers had a clear tendency toward stable driving regardless of delineation system. When a chevron sign is installed on a protection fence in the road curving left, an expanded installation is recommended up to the section with a curve radius of 1,000 m. According to the analysis results for the RHB (Relative High Beta spectrum), driving concentration also improved up to a curve radius of 1,000 m. CONCLUSIONS :The experiment result indicates the extent of biasing within a lane and the manipulation amount of steering handle, were analyzed and found to be affected by curve radius and road alignment regardless of delineation system.

도로주행방향 변화에 따른 운전 특성 및 주관적 부하의 운전 시뮬레이터 기반 비교 평가 (Comparison on the Driver Characteristics and Subjective Workload according to the Road Direction Change using Driving Simulator)

  • 전용욱;대문수;천도굉상;권규식
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.26-33
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    • 2009
  • The directions of the road are divided into two, the right-hand side and left-hand side of the road, by the convention and specific native method in the world. This paper deals with the characteristics and behaviors of drivers who are accustomed to driving on right-hand side of the road, drive with a handle on the left-hand side, and comparing with left-hand side drivers. The driver's eye movements were measured by eye camera and questionnaires were used for measuring subjective evaluation such as driving mental workload. The experimental results indicated even if the experts who had much experience on right-hand side driving, they had lower driving skill than novice driver, accustomed to driving on left-hand side. In terms of mental workload, MCH rating scale and MNASA-TLX, the right-hand side drivers were in lower stress condition than the left-hand side drivers because of having much driving experience. However, they conducted a few mistakes by confusing the position of turn signal and windshield wiper because of their driving habit or traits and it lead to operation mistakes. These results can be applied effectively to develop the driving support information with changed environments.

고속도로의 전방 장해물 충돌방지정보 제공이 운전행동에 미치는 영향 (Influence on Driver Behavior According to Providing Collision Avoidance Information on Highway)

  • 전용욱;대문수
    • 대한교통학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.137-143
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    • 2009
  • 고속도로에서 전방 시인이 용이하지 않은 구간에 사고차량이 존재 할 경우, 사고차량과의 충돌을 사전에 예방하기 위한 운전지원정보의 필요성이 높아지고 있다. 본 연구는 충돌방지정보 제공에 따른 운동행동에 미치는 영향을 드라이빙 시뮬레이터를 이용하여 검토하였다. 충돌방지정보를 교통상황에 따른 위험 정도에 따라 주의, 경계, 경고정보의 3단계로 나누어 검토하였고, 차량기기를 통해 제공된 정보에 대한운전자의 시인행동 및 사고차량과의 충돌회피를 위한 운전행동을 분석하였다. 또한, 제공된 정보에 대한 중요성 평가를 실시하였다. 실험 결과에 따르면, 충돌방지정보를 두 단계로 나누어 연속으로 제공할 경우에 사고발생을 낮추는 데에 효과가 있었고, 또한 두 번째 제공되는 정보는 시각정보보다는 청각 중심의 정보가 제공되어야 한다는 것을 밝혔다.

차량의 데이터 처리 오버헤드를 줄이기 위한 이동 속도와 거리 추정 기반의 센싱 데이터 수집 주기 제어 기법 (Velocity and Distance Estimation-based Sensing Data Collection Interval Control Technique for Vehicle Data-Processing Overhead Reduction)

  • 권지수;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1697-1703
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    • 2020
  • 주변 환경으로부터 직접 데이터를 수집하는 센서 노드는 많은 제약 조건을 가지기 때문에 자원의 효율적인 사용이 필요하다. 본 논문에서는 도로를 주행 중인 차량의 위치 데이터를 수신하는 센서 노드에서, 칼만 필터로 추정한 대상의 속도와 이동 거리 가중치로 데이터 수신 주기를 변경한다. 차량의 속도가 느릴수록 센서 노드의 데이터 수신 주기를 길게 함으로써 전체 네트워크에서 이루어지는 연산 시간을 줄일 수 있다. 제안하는 기법은 MATLAB으로 구현된 교통 시뮬레이터를 통하여 검증하였으며, 기존 방법에 비해 제안하는 기법을 사용하는 센서 네트워크에서 연산에 소요되는 시간이 감소하는 것을 확인하였다.

Vehicular ad hoc network 기반 교통 정보 시스템에서 차량간 통신에 의한 정보 전달 범위 측정 (Measuring a Range of Information Dissemination in a Traffic Information System Based on a Vehicular ad hoc Network)

  • 김형수;신민호;남범석
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.12-20
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    • 2008
  • 최근에 가속화된 무선 통신 기술의 발달은 교통 분야에도 새로운 가능성을 제시하고 있다. 무선 통신 기술의 하나인 애드혹 네트워크(ad hoc network)는 서비스를 제공하는 시설(Infrastructure) 없이도 노드간 통신을 통하여 데이터를 교환 할 수 있는 기술이다. 특히, 차량에 의한 애드혹 네트워크를 가리키는 Vehicular ad hoc networks (VANETs)는 주행중 차량간 통신을 가능하게 하여, 차량들 스스로 자기가 경험한 교통정보를 공유하는 분산형 교통 정보 시스템을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 VANET을 기반으로 하는 교통 정보 시스템에서 차량간 통신에 의하여 전달되는 교통정보의 전달범위를 측정하였다. 정보의 전달 범위를 측정하기 위하여 미시적 모형의 교통 시뮬레이터인 Paramics와 네트워크 시뮬레이터인 QualNet을 통합한 컴퓨터 모의실험 환경을 구축하여, 실제 도로망과 교통수요를 바탕으로 실험을 실시하였다. 결과에 의하면, 제한속도가 97km/hr(60mile/hr)인 고속도로에서 시장점유율이 10%인 경우, 5km 전방의 교통 정보를 얻는데 비혼잡시(10veh/ln.km) 약 3분, 혼잡시(40veh/ln.km) 43초 소요되었다. 즉, 비혼잡시 대부분의 교통 정보는 반대 방향으로 진행중인 차량에 의하여 전달되고, 혼잡시에는 같은 방향으로 진행하는 차량에 의한 전달 기회가 많아진다는 사실을 보여준다. 특히, 비혼잡시 낮은 시장점유율(3%)에서도 교통 정보는 효율적으로 전달되고 있었다. 본 연구에서 소개된 VANETs은 발전 가능성이 높은 기술로, 정보를 신속하게 전달할 수 있는 장점과 함께 차량과 인프라간의 통신을 위한 시설의 설치시 밀도를 결정하는데 중요한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

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