• Title/Summary/Keyword: 불확실성구간

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Empirical Research on Improving Traffic Cone Considering LiDAR's Characteristics (LiDAR의 특성을 고려한 자율주행 대응 교통콘 개선 실증 연구)

  • Kim, Jiyoon;Kim, Jisoo
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.21 no.5
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    • pp.253-273
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    • 2022
  • Automated vehicles rely on information collected through sensors to drive. Therefore, the uncertainty of the information collected from a sensor is an important to address. To this end, research is conducted in the field of road and traffic to solve the uncertainty of these sensors through infrastructure or facilities. Therefore, this study developed a traffic cone that can maintaing the gaze guidance function in the construction site by securing sufficient LiDAR detection performance even in rainy conditions and verified its improvement effect through demonstration. Two types of cones were manufactured, a cross-type and a flat-type, to increase the reflective performance compared to an existing cone. The demonstration confirms that the flat-type traffic cone has better detection performance than an existing cone, even in 50 mm/h rainfall, which affects a driver's field of vision. In addition, it was confirmed that the detection level on a clear day was maintained at the 20 mm/h rain for both cones. In the future, improvement measures should be developed so that the traffic cones, that can improve the safety of automated driving, can be applied.

Selection Method of Fuzzy Partitions in Fuzzy Rule-Based Classification Systems (퍼지 규칙기반 분류시스템에서 퍼지 분할의 선택방법)

  • Son, Chang-S.;Chung, Hwan-M.;Kwon, Soon-H.
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.18 no.3
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    • pp.360-366
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    • 2008
  • The initial fuzzy partitions in fuzzy rule-based classification systems are determined by considering the domain region of each attribute with the given data, and the optimal classification boundaries within the fuzzy partitions can be discovered by tuning their parameters using various learning processes such as neural network, genetic algorithm, and so on. In this paper, we propose a selection method for fuzzy partition based on statistical information to maximize the performance of pattern classification without learning processes where statistical information is used to extract the uncertainty regions (i.e., the regions which the classification boundaries in pattern classification problems are determined) in each input attribute from the numerical data. Moreover the methods for extracting the candidate rules which are associated with the partition intervals generated by statistical information and for minimizing the coupling problem between the candidate rules are additionally discussed. In order to show the effectiveness of the proposed method, we compared the classification accuracy of the proposed with those of conventional methods on the IRIS and New Thyroid Cancer data. From experimental results, we can confirm the fact that the proposed method only considering statistical information of the numerical patterns provides equal to or better classification accuracy than that of the conventional methods.

Prediction of Water Quality in Large Rivers with Tributary Input using Artificial Neural Network Model (인공신경망 모델을 이용한 지천유입이 있는 대하천의 수질예측)

  • Seo, Il Won;Yun, Se Hun;Jung, Sung Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.45-45
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    • 2018
  • 오염물의 혼합거동을 해석하기 위해 물리기반 모델을 이용하는 경우 모델을 구축하고 운용하는데 많은 시간과 재정이 소요되며 현장검증을 통한 검증이 반드시 필요하다. 하지만 데이터 기반 모델의 경우 축적된 데이터만으로도 예측을 수행할 수 있으며 물리기반모델에 비해 결정해야할 입력인자가 적어 모델운용이 용이하다는 장점이 있다. 다양한 데이터 모델 중 인공신경망(ANN) 모델은 데이터가 가지는 불확실성 및 비정상성, 복잡한 상호관련성에 효과적으로 대응할 수 있는 모델로 수자원 및 환경 분야에서 자주 사용되고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모델을 이용하여 지천유입이 있는 대하천의 수질인자 (pH, 전기전도도, DO, chl-a)를 예측하였다. 다른 데이터기반 모델과 같이 인공신경망 모델 또한 수집된 데이터 질에 크게 영향을 받으며, 내부 입력인자의 선택이 모델의 예측 결과에 큰 영향을 미친다. 이러한 인공신경망 모델의 특성을 바탕으로 예측모형의 정확도를 향상하기 위해서는 크게 데이터 처리부분과 모델구축 부분에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 데이터 처리 과정에서 연구대상지점의 각각의 수질인자가 가지는 분포 특성을 유지하기 위해 층화표츨추출법을 이용하여 데이터를 구성하였다. 모델의 구축 과정에서는 초기가중치 값의 영향을 줄이기 위해 앙상블기법을 사용하였으며, 좀 더 견고하고 정확한 결과를 예측하기 위해 탄력적 역전파알고리즘을 추가하였다. 추가적으로 합류 후 본류의 미 계측지역 수질 예측 정확도 향상을 위해 본류의 수질인자뿐만 아니라 지류의 수질인자를 입력자료로 사용하여 모의를 수행하였다. 또한 동일 구간에서 수행한 현장추적자실험 자료를 이용하여 수질인자의 분포특성을 비교, 검증하였다. 개발된 모델을 이용하여 낙동강과 금호강 합류부 하류의 수질인자를 예측한 결과 지류의 수질인자를 입력자료로 추가한 경우 예측의 정확도가 증가하였으며, 현장실험 자료를 통해 밝혀진 오염물의 거동현상을 인공신경망 모델로도 동일하게 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 인공신경모델을 이용한다면 물리기반 수치모델을 대체하여 지천으로 유입된 오염물의 거동을 정확하고 효율적으로 파악할 수 있을 것이다.

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Study on Performance Variation of Machine Vision according to Velocity of an Object and Precision Improvement by Linear Compensation (측정물의 속도에 따른 머신비젼의 성능변화와 선형보상에 의한 정밀도 향상)

  • Choi, Hee-Nam;Kang, Bong-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.12
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    • pp.903-909
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    • 2018
  • In this paper, performance analysis of machine vision techniques is presented to improve the convenience and speed of automatic inspection in the industrial field when machine vision is applied to the image not taken in the stationary state, but in the moving state on a conveyer. When the length of cylindrical rods used for automobiles was measured using the edge detection method, the conveying speed increased, and the uncertainty of the boundary between the background and the part image increased, which resulted in a shorter image of the object taken. This paper proposes a linear compensation method to predict the biased errors of the length measurements after examining the pattern of biased and random errors, respectively, with 6 different types of specimens and 7 velocity stages. The length measurement corrected by the linear compensation method had the same accuracy as the stationary state within the speed range of 30 cm/s and could enhance the application capability in automatic inspections.

Development of drought frequency analysis program (가뭄빈도해석 프로그램 개발)

  • Lee, Jeong Ju;Kang, Shin Uk;Chun, Gun Il;Kim, Hyeon Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.14-14
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    • 2020
  • 일반적으로 수문빈도해석은 치수계획 수립에 이용되는 설계강수량, 계획홍수량 등을 산정하기 위해 연최대치계열 또는 연초과치계열 자료를 이용한 극치빈도해석을 수행하고, 확률분포의 우측꼬리(right tail) 부분을 이용하여 확장된 재현기간에 해당하는 확률수문량을 추정한다. 하지만 가뭄 관련 분석에서는 확률분포의 좌측꼬리(left tail) 부분은 이용해 확장된 재현기간별 확률수문량을 추정해야할 경우가 발생한다. 또한 물관리 실무에서 장 단기 운영계획 수립을 위해 이용하는 갈수빈도 유입량 산정 등에서도 평년보다 작은 수문량에 대한 빈도해석이 필요한 경우가 있다. 국가 가뭄정보분석센터에서는 기존에 K-water연구원에서 개발한 빈도해석 프로그램인 K-FAT의 분석모듈을 이용해 극소치계열 또는 갈수빈도 유입량 분석에 특화된 가뭄빈도해석 프로그램을 개발하였다. 본 프로그램은 GEV, Gumbel, Weibull 등 14개의 확률분포형을 포함하며, 모멘트법, 최우도법 및 L-모멘트법을 사용하여 매개변수를 추정한다. 적합도 검정의 경우 χ2, K-S, CVM, PPCC 및 수정 Anderson-Darling test를 이용하여 다각적인 검정을 할 수 있도록 하였다. 분석을 위한 입력 자료의 경우 사용자가 전처리를 통해 준비한 연최소치계열 등 연도별 시계열자료를 이용할 수 있으며, 일단위 및 월단위의 강수량 또는 댐 유입량 자료를 이용해 사용자가 원하는 기간의 누적강수량, 평균 유입량으로 변환할 수 있는 자료변환 기능을 추가하여 실무 활용성을 높였다. 또한 최적 확률분포 선정을 위해 참고할 수 있도록 AIC(Akaike information criteria)와 BIC(Bayesian information criteria) 분석이 포함되어 있으며, Bootstrap 기법 등을 이용한 불확실성 산정을 통해 추정 값의 신뢰구간을 표시하도록 하였다. 개발된 프로그램은 베타버전 시험배포를 거쳐 가뭄정보포털을 통해 배포할 예정이다.

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Runoff Characteristics Analysis in the ImJin-River Basin (2005년 임진강 유역의 유출특성 분석)

  • Kim, Dong-Phil;Jung, Sung-Won;Lee, Seok-Ho;Lee, Sang-Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1756-1761
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 임진강 유역을 대상으로 2005년에 발생한 유출특성을 분석하는데 있다. 임진강 유역은 유역전체 면적중 2/3이상이 북한지역에 위치하고 있어서 전체적인 수문관측 자료를 수집하기 어려운 상황에 있으나, 가용한 수문관측 자료 및 유량측정성과를 이용하여 5개 지점에 대한 유출특성을 분석하였다. 임진강 유역에서는 30분 단위의 연속적인 우량 및 수위관측(건설교통부)을 하고 있으며, 기상청에서는 1시간 단위의 기상관측을 하고 있다. 우량 및 수위자료의 수집과 검토를 통하여 유역면적우량과 5개 수위관측소의 수위를 최종 확정하였다. 그리고 2005년에 측정한 유량측정성과를 통하여 유량측정성과에 대한 불확실도, 기본 수리특성 분석, 수위-유량관계곡선식을 개발하여 유량을 산정하였다. 산정된 유량은 월별, 주요 호우사상별 유출률 분석을 통하여 합리적인 유출률 범위내에서 재 조정절차를 거쳐 최종 유량을 확정하였다. 산정된 유출률은 57.0%(영중)${\sim}$72.1%(적성)의 유출률을 보였으며, 2004년 임진강 유량측정용역 보고서의 유출률과 비교한 결과 일부지점을 제외하고는 비교적 일치하는 것으로 나타났다. 임진강 유역의 일부인 설마천 시험유역에서의 2005년 연간 유출률은 60.9%로 상기의 값은 매우 타당하다고 할 수 있다. 그리고, 남북한 수문자료의 공유 및 기술적 교류, 유역 전체의 정밀한 수문관측 및 신뢰성 있는 수문자료 생성이 이루어진다면 보다 정확한 유출특성 거동을 분석할 수 있을 것이며, 효과적인 치수 및 이수계획의 수립 등 수자원 개발을 위한 기반을 확보할 수 있을 것이다.수리모형실험과 연계하여 댐 설계에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.지는 것으로 평가되었다. 그러나 본 연구결과를 통하여 투수성 포장과 지하수에 관련된 매개변수의 집적과 분석결과는 현장기술 적용 시 매개변수의 유용한 선택과 도시유역의 물 순환 건전화 대안기술 적용에 효과적인 방법론을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.첨두홍수량을 저류하기 위해서 상대적으로 넓은 저류면적이 필요한 것으로 나타난다. 대등한 수위감소값의 홍수저감효과를 발휘하기 위해서 본 연구에서는 On-Line 저류지 면적은 Off-Line 저류지에 비 두배 이상이 필요한 것으로 보여졌다.들에 관한 정보는 종종 현장관측에서 조차 무시되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 수질모형의 매개변수 중 특히 수리특성에 관련된 매개변수들이 수질에 미치는 영향을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 적용된 수질모형은 QualKo를 사용하였으며, 대상 하천은 낙동강 본류 경남구간 시점 부근인 회천 합류 전부터 낙동강 본류 경남구간 종점 부근인 밀양강 합류 전까지의 경남 오염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기

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Development of Site Classification System and Modification of Design Response Spectra considering Geotechnical Site Characteristics in Korea (II) - Development of Site Classification System (국내 지반특성에 적합한 지반분류 방법 및 설계응답스펙트럼 개선에 대한 연구 (II) - 지반분류 개선방법)

  • Yoon, Jong-Ku;Kim, Dong-Soo;Bang, Eun-Seok
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.10 no.2 s.48
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    • pp.51-62
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    • 2006
  • In the companion paper (I-Problem Statements of the Current Seismic Design Code), the current Korean seismic design code is required to be modified considering site characteristics in Korea for the reliable estimation of site amplification. In this paper, three site classification methods based on the mean shear wave velocity of the top 30m $V_{S30}$, fundamental site periods $(T_G)$ and bedrock depth were investigated and compared with each other to determine the best classification system. Not enough of a difference in the standard deviation of site coefficients $(F_a\;and\;F_v)$ to determine the best system, and neither is the difference between the average spectral accelerations and the design response spectrum of each system. However, the amplification range of RRS values based on $T_G$ were definitely concentrated on a narrow band than other classification system. It means that sites which have a similar behavior during earthquake will be classified as the same site category at the site classification system based on $T_G$. The regression curves between site coefficients and $T_G$ described the effect of soil non linearity well as the rock shaking intensity increases than the current method based on $V_{S30}$. Furthermore, it is unambiguous to determine sue category based on $T_G$ when the site investigation is performed to shallower depth less than 30m, whereas the current $V_{S30}$ is usually calculated fallaciously by extrapolating the $V_s$ of bedrock to 30m. From the results of this study, new site classification system based on $T_G$ was recommended for legions of shallow bedrock depth in Korea.

Estimating the Spatial Distribution of Forest Stand Volume in Gyeonggi Province using National Forest Inventory Data and Forest Type Map (국가산림자원조사 자료와 임상도를 이용한 경기지역 산림의 임분재적 공간분포 추정)

  • Kim, Eun-Sook;Kim, Kyung-Min;Kim, Chong-Chan;Lee, Seung-Ho;Kim, Sung-Ho
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.99 no.6
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    • pp.827-835
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    • 2010
  • Reliable forest statistics provides important information to meet the UNFCCC. In this respect, the national forest inventory has played a crucial role to provide the reliable forest statistics for several decades. However, the previous forest statistics calculated by administrative district has not provided spatial information in a small scale. Thus, this study focused on developing models to estimate an explicit spatial distribution of forest growing stock. For this, first, stand volume model by stand types was developed using National Forest Inventory(NFI) data. Second, forest type map was integrated with this model. NFI data were used to calculate plot-level stand volume and basal area. The stand types of NFI plot including the species composition, age class, DBH class and crown density class are very crucial data to be connected with forest type map. Finally, polygonlevel stand volume map was developed with spatial uncertainty map. Average stand volume was estimated at 85.7 $m^3$/ha in the study area, and at 95% significance interval it was ranged from 79.7 $m^3$/ha to 91.8 $m^3$/ha.

Development of Round Trip Occurrence Simulator Considering Tooth Wear of Drill Bit (시추비트의 마모도를 고려한 라운드 트립 발생 예측 시뮬레이터 개발)

  • Lee, Seung Soo;Kim, Kwang Yeom;Shin, Hyu-Soung
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.23 no.6
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    • pp.480-492
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    • 2013
  • After the introduction of geothermal power generation technology based on engineering reservoir creation that can be applied on non-volcanic region, industrial need for studies on the efficient and economic execution of costly deep-depth drilling work becomes manifest increasingly. However, since it is very difficult to predict duration and cost of boring work with acceptable reliability because of many uncertain events during the execution, efficient and organized work management for drilling is not easily achievable. Especially, the round trip that discretely occurs because of the abrasion of bit takes more time as the depth goes deeper and it has a great impact on the work performance. Therefore, a technology that can simulate the occurrence timing and depth of round trip in advance and therefore optimize them is essentially required. This study divided the abrasion state of bit into eight steps for simulation cases and developed a forecast algorithm, i.e., TOSA which can analyze the depth and timing of round trip occurrence. A methodology that can divide a unit section for simulation has been suggested; while the Bourgoyne and Young model has been used for the forecast of drilling rates and bit abrasion extent by section. Lastly, the designed algorithm has been systemized for the convenience of the user.

Study on the Induced Interaction between Groundwater and Surface Water due to the Tunnel Construction (터널 건설에 따른 인근 하천 영향 평가를 위한 연구)

  • 김태희;김영식;하규철;김구영;고동찬;양인제;홍순택
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.14 no.1
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    • pp.81-91
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    • 2004
  • The objective of this study is the evaluation of the tunneling effect on the goundwater-surface water interaction. The designed tunnel line is laid beneath the Hapo-cheon, which runs throughout the study area. And, the pre-evaluation of the tunnel-influence on the Gapo-cheon is urgently needed. However, it is very difficult to find out the similar domestic and/or foreign cases. In this study, the numerical modeling technique was not considered because of the insufficient data. Instead of the numerical modeling, the measurement and analysis of the stream flow rates 5 different points were adopted to evaluate the influence of the tunnel construction on the Gapo-cheon. Based on the analysis of flow monitoring data, it can be concluded that 39% of flow rate in Gapo-cheon is contributed by the groundwater discharge, as baseflow and the construction of tunnel can seriously decrease the flow rate in Gapo-cheon.