• Smart Structures and Systems
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• 제32권5호
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• pp.309-318
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• 2023

The appropriate maintenance of highway roads is critical for the safe operation of road networks and conserves maintenance costs. Multiple methods have been developed to investigate the surface of roads for various types of cracks and potholes, among other damage. Like road surface damage, the condition of expansion joints in concrete pavement is important to avoid unexpected hazardous situations. Thus, in this study, a new system is proposed for autonomous expansion joint monitoring using a vision-based system. The system consists of the following three key parts: (1) a camera-mounted vehicle, (2) indication marks on the expansion joints, and (3) a deep learning-based automatic evaluation algorithm. With paired marks indicating the expansion joints in a concrete pavement, they can be automatically detected. An inspection vehicle is equipped with an action camera that acquires images of the expansion joints in the road. You Only Look Once (YOLO) automatically detects the expansion joints with indication marks, which has a performance accuracy of 95%. The width of the detected expansion joint is calculated using an image processing algorithm. Based on the calculated width, the expansion joint is classified into the following two types: normal and dangerous. The obtained results demonstrate that the proposed system is very efficient in terms of speed and accuracy.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4D호
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• pp.291-303
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• 2012

보다 안전한 운전을 유도하기 위해서는 불특정 운전자에게 획일적이고 정적인 감속정보를 제공하기보다는 개별차량 움직임을 고려하여 해당 도로를 이용하는 운전자가 어떻게 행동해야 하는지에 대해 개별 운전자 중심의 동적이고 구체적인 정보를 제공하여야 한다. 본 연구에서는 실시간으로 차량 및 도로교통상황에 대한 정보의 수집 및 전송이 가능한 스마트하이웨이의 도로 및 통신환경이 조성되었을 때를 가정하여, 노면상태 및 주행상태 등의 도로교통상황, 선 후행차량의 통행속도 및 차간거리를 고려하여 실시간으로 차량 안전거리 정보 제공을 목적으로 하였다. 노면상태에 따라 상태기준컬럼($C_{condition}$)의 값을 달리 정의하여 기본적인 위험상황정보를 제시하고자 하였으며, 이를 기준으로 표현컬럼($C_n$)의 범위에 선 후행차량의 통행속도, 차량간격, 종단경사, 노면상태 등을 종합적으로 반영하여 실시간 안전거리 지수(RSDI)를 산출하도록 하였다. 산출된 실시간 안전거리 지수(RSDI)를 운전자에게 제공함으로서, 운전자가 차량간 충돌(추돌) 가능 위험상황에 대해 직관적으로 인지하고 충분히 대응할 수 있도록 하여 안전을 도모하도록 하였다. 산출된 RSDI의 값은 30개의 단위컬럼으로 이루어지고, 사전에 정한 '경고', '위험, '보통'의 3단계 위험도 평가 등급으로 구분되어 운전자에게 제공되게 된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제3권3호
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• pp.281-298
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• 2007

The load carrying capacity of a bridge needs to be properly assessed to operate the bridge safely and maintain it efficiently. For the evaluation of load carrying capacity considering the current state of a bridge, static and quasi-static loading tests with weight-controlled heavy trucks have been conventionally utilized. In these tests, the deflection (or strain) of the structural members loaded by the controlled vehicles are measured and analyzed. Using the measured data, deflection (or strain) correction factor and impact correction factor are calculated. These correction factors are used in the enhancement of the load carrying capacity of a bridge, reflecting the real state of a bridge. However, full or partial control of the traffic during the tests and difficulties during the installment of displacement transducers or strain gauges may cause not only inconvenience to the traffic but also the increase of the logistics cost and time. To overcome these difficulties, an alternative method is proposed using an excited response part of full measured ambient acceleration data by ordinary traffic on a bridge without traffic control. Based on the modal properties extracted from the ambient vibration data, the initial finite element (FE) model of a bridge can be updated to represent the current real state of a bridge. Using the updated FE model, the deflection of a bridge akin to the real value can be easily obtained without measuring the real deflection. Impact factors are obtained from pseudo-deflection, which is obtained by double-integration of the acceleration data with removal of the linear components on the acceleration data. For validation, a series of tests were carried out on a steel plategirder bridge of an expressway in Korea in four different seasons, and the evaluated load carrying capacities of the bridge by the proposed method are compared with the result obtained by the conventional load test method.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제2권2호
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• pp.31-42
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• 2003

한국도로공사의 선불형 플라스틱카드는 사용자 측면이나 관리 측면에서 많은 문제를 야기하고 있다. 스마트카드 형태의 선불형 전자지불카드인 하이패스플러스하드는 기존 카드의 문제점들을 극복하고 현재 교통분야에 적용된 스마트카드등과의 효율적인 연계가 가능하다 하이패스플러스카드는 가치 저장 및 가지 지불에 사용되는 카드이다. 따라서, 하이패스플러스하드의 기능 및 보안이 철저해야 한국도로공사의 전자지불시스템이 안전하다. 본 논문은 하이패스플러스카드에 LSAM으로부터 가치를 저장받기위한 기능 및 보안 시험과 하이패스플러스카드로부터 PSAM에 가치를 지불하기 위한 기능 및 보안성을 시험하기 위한 시험 방법, 시험 표준항목, 그리고 시험 절차 등을 포함한 시험 모듈을 개발했다. 하이패스 플러스하드의 시험 표준항목은 한국도로공사 규격서에 준하여 ISO 표준에 적합한 시험 항목으로 선정했으며, 시험 검사표는 시험 표준항목을 검사할 수 있는 기준에 의해서 작성했다. 시험 모듈은 시험 검사표에 의한 시험 표준항목을 시험할 수 있는 방법 및 절차를 따라서 개발했다 시험은 한국도로공사에서 사용되는 하이패스플러스카드를 이용하여 실행하였다. 본 시험 모듈은 하이패스플러스하드의 기능뿐 아니라 보안성 및 적합성을 시험하였다. 시험 결과에 의하면 현재 사용중인 하이패스플러스카드의 보안성 및 기능은 기준을 통과하였으며, 보안 및 기능에 문제가 없다는 것이 입증되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제2권2호
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• pp.73-84
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• 2003

한국도로공사는 기존 선불형 플라스틱하드에 문제가 많아서 이를 해결하기 위해서 하이패스플러스 카드인 스마트카드를 이용한 선불형 전자지불카드 시스템을 구현했다. 이 시스템에는 선불형 전자지불카드인 하이패스플러스카드로부터 가치를 지불 받을 수 있는 스마트카드인 PSAM이 필요하다. 그리고, PSAM은 PSAM에 저장된 거래내역을 정산하기 위해서 CSAM에 전달하여야 한다. 따라서, PSAM의 기능 및 보안이 완벽해야 한국도로공사의 전자지불시스템이 안전하다. 본 논문은 일반 가맹점, 하이패스, 또는 표준 SAM 기능에 의해서 하이패스플러스카드의 가치가 PSAM으로 지불되거나 PSAM에 저장된 거래내역을 CSAM에 전달하는 기능 및 보안성을 시험하기 위해서 시험 방법, 시험 표준항목, 그리고 시험 절차 등을 포함한 시험 모듈을 개발했다. 시험 모듈은 시험 검사표에 의한 시험 표준항목을 시험할 수 있는 방법 및 절차를 따라서 개발했다. PSAM의 시험 표준항목 및 시험 검사표는 한국도로공사 규격서에 준하여 ISO 표준에 적합한 시험 항목으로 선정했다 시험은 한국도로공사에서 사용되는 PSAM을 이용하여 실행하였다. 본 시험 모듈은 PShM의 기능뿐 아니라 보안성 및 적합성을 시험하였다. 시험 결과에 의하면, 한국도로공사에서 사용하는 PSAM은 기능 및 보안성이 시험인증 기준을 통과하였다.

• 대한교통학회지
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• 제31권3호
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• pp.86-95
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• 2013

본 연구에서는 장래 교통수요의 변화에 영향을 주는 요인을 위험요인으로 선정하여, 위험요인 변화에 따라 달라지는 수요예측 값의 범위를 제시할 수 있는 교통수요 보정모형을 개발하였다. 장래 교통수요의 변화에 영향을 주는 요인으로 영향권인구, 1인당 자동차 등록대수, 3차산업종사자 비율, 도시간격 등이 선정되었고, 이를 바탕으로 수요예측의 오차율을 산정하는 모형을 개발하였다. 6개의 고속도로 노선에 모형을 적용하여 대상구간의 영향권 인구(20만명 기준)에 따라 각각 다른 사분위값을 반영하여 교통수요예측 결과의 오차율을 산정하여 수요예측을 보정하였다. 개발된 모형을 청원-상주 고속도로에 적용해 본 결과, 교통량 오차율의 차이를 50% 이상 보정 가능한 것으로 분석되어 본 연구를 통해 개발된 모형이 효과가 있음을 검증하였다. 또한 논문의 말미에 본 연구의 한계와 논문의 향후 연구과제에 대해서도 논하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권2호
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• pp.183-200
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• 2022

자율주행 기술을 활용하여 사고 예방과 정체 감소를 위한 교통운영관리 전략을 개발하는 다양한 연구가 시뮬레이션 기반으로 수행되고 있다. 이를 위해서는 시뮬레이션에서 구현되는 자율차의 거동이 실제상황을 충분히 반영하여야 하며 일반차량의 거동과 차별화되어야 한다. 그러나 실제 자율차의 주행자료와 일반차량과의 상호작용 자료 취득의 어려움으로 인해 시뮬레이션 상의 자율차 거동에 대한 검증이 미흡한 상황이다. 본 연구의 목적은 주행 및 교통 시뮬레이션 실험을 통해 자율차 거동의 적정성을 평가하는 방법론을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 개별 자율차 주행 시 요구조건과 교통류 내에서 다른 차량과의 상호작용 결과물인 퍼포먼스에 대한 요구조건을 정립하였다. 두 가지 관점의 요구조건에 대한 만족 여부를 주행 시뮬레이션과 교통 시뮬레이션을 이용하여 평가하는 프레임워크를 제시하였다. 본 연구의 결과는 보다 신뢰성 있는 자율주행 시뮬레이션 분석을 위한 유용한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.132-145
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• 2022

본 연구는 고속도로에서 발생한 교통사고 블랙박스 영상을 기반으로 군집분석과 예측모형 비교를 수행하였다. 분석자료로 사고 직전의 도로 및 교통 상황을 파악할 수 있는 차량 주행행태, 노면 상태 등 사고 영상에서 추출이 가능한 항목을 설명변수로 활용하였다. 여러 요소에 의해 영향을 받는 교통사고 데이터의 특징을 고려하여 데이터의 이질성을 반영하는 군집분석을 활용하였다. 군집분석으로 분류된 각 군집을 사고 심각도 수준의 비율을 기준으로 나누고, 종속변수인 인명피해 수준을 반영하여 사고 예측 평가를 수행하였다. 사고 예측모형은 로짓 모형(Logit model)을 적용한 결과, 전체 데이터를 분석한 경우보다 군집분석에 의해 두 개의 사고 심각도 그룹을 분류하여 예측했을 때 우수한 예측 능력을 보여주었다. 이는 군집분석을 통한 그룹별 사고 특성과 사고 심각도를 반영하여 사고위험을 예측하는 것이 더 효과적인 것으로 판단된다. 또한 2차 사고와 같은 정차 중 추돌사고, 차로변경 중 측면 추돌사고 등이 중요한 주행행태변수로 작용하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5D호
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• pp.443-451
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• 2010

본 연구는 실시간 차량정보를 이용한 안전권고속도의 산정방안에 대한 연구이다. 여기서 실시간 차량정보는 모든 차량에 ECU 수집장치를 탑재하고 끊김없는 무선 통신이 이루어짐에 따라 운전자에게 제공할 수 있는 유용한 정보이다. 이러한 실시간 차량정보를 기반으로, 도로노면정보가 실시간으로 센싱될 경우에 유용한 안전권고속도 모형을 개발하였다. 여기서, 안전권고속도는 "A단일 구간에 대한 시간적 흐름에 따른 교통환경 및 도로노면상태 변화에 따른 안전 속도"로 정의하였고, 차량간의 안전거리, 통계적 차량속도, 노면상태 정보를 기반으로 그 값을 산정하도록 모형을 개발하였다. 이후, 미시적 시뮬레이터인 VISSIM을 기반으로 교통상황(원활, 정체), 유고상황(미발생, 발생), 노면상태(건조, 습윤, 적설)에 따른 권고속도의 관계를 살펴보았다. 12가지의 시뮬레이션 시나리오의 결과로 3가지 변수와 권고속도는 유의한 관계성과 그 추세를 확인할 수 있었다. 본 안전권고속도 모형에서는 안전권고속도가 평균속도보다 높게 유지하도록 하나 유고의 발생, 노면상태의 변화에 따라 실시간으로 안전속도를 변화하도록 제시하고 있다. 이러한 연구는 향후 스마트하이웨이와 같은 도로에서 운전자들이 제공받을 수 있는 도로교통과 IT가 융합된 중요한 서비스로 기대되는 바이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.47-53
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• 2011

To enable the efficient operation of ITS, it is necessary to collect location data for vehicles on the road. In the case of futuristic transportation systems like ubiquitous transportation and smart highway, a method of data collection that is advanced enough to incorporate road lane recognition is required. To meet this requirement, technology based on radio frequency identification (RFID) has been researched. However, RFID may fail to yield accurate location information during high-speed driving because of the time required for communication between the tag and the reader. Moreover, installing tags across all roads necessarily incurs an enormous cost. One cost-saving alternative currently being researched is to utilize GNSS (global navigation satellite system) carrierbased location information where available. For lane recognition using GNSS, a precise digital map for determining vehicle position by lane is needed in addition to the carrier-based GNSS location data. A "precise digital map" is a map containing the location information of each road lane to enable lane recognition. At present, precise digital maps are being created for lane recognition experiments by measuring the lanes in the test area. However, such work is being carried out through comparison with vehicle driving information, without definitions being established for detailed performance specifications. Therefore, this study analyzes the performance requirements of a precise digital map capable of lane recognition based on the accuracy of GNSS location information and the accuracy of the precise digital map. To analyze the performance of the precise digital map, simulations are carried out. The results show that to have high performance of this system, we need under 0.5m accuracy of the precise digital map.