Korean Journal of Construction Engineering and Management (한국건설관리학회논문집)

Korea Institute of Construction Engineering and Management (한국건설관리학회)
권호 표지

Cost Prediction Models in the Early Stage of the Roadway Planning and Designbased on Limited Available Information

가용정보를 활용한 기획 및 설계초기 단계의 도로 공사비 예측모델

  • 곽수남 (롯데건설) ;
  • 김두연 (연세대학교 토목환경공학과) ;
  • 김병일 (연세대학교 토목환경공학과) ;
  • 최석진 (연세대학교 대학원 토목환경공학과) ;
  • 한승헌 (연세대학교 토목환경공학과)
  • Published : 2009.06.30
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Abstract

The quality of early cost estimates is critical to the feasibility analysis and budget allocation decisions for public capital projects. Various researches have been attempted to develop cost prediction models in the early stage of a construction project. However, existing studies are limited on its applicability to actual projects because they focus primarily on a specific phase as well as utilize restricted information while the amount of information collectable differs from one another along with the project stages. This research aims to develop two-staged cost estimation model for the schematic planning and preliminary design process of a construction projects, considering the available information of each phase. In the schematic planning stage where outlined information of a project is only available, the Case-Based Reasoning model is used for easy and rapid elicitation of a project cost based on the extensive database of more than 90 actual highway construction projects. Then, the representing quantity-based model is proposed for the preliminary design stage where more information on the quantities and unit costs are collectable based on the alternative routes and cross-sections of a highway project. Real case studies are used to demonstrate and validate the benefits of the proposed approach. Through the two-stage cost estimation system, users are able to hold a timely prospect to presume the final cost within the budge such that feasibility study as well as budget allocation decisions are made on effectively and competitively.

공공사업에서 사업초기단계의 개략공사비 예측은 발주자에게 향후 공사비에 대한 정보를 제공함으로써 효율적인 예산수립을 가능하게 한다. 하지만 사업초기단계는 획득 가능한 정보량이 부족하기 때문에 상대적으로 정확한 공사비 예측이 어렵다. 현재 국내 발주기관에서 활용하고 있는 도로공사 개략공사비 산정체계는 단순하게 단위길이 당 단가에 도로의 연장을 곱하는 선형적인 모델이기 때문에 공사비 예측에 오차가 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 사업의 진행에 따라 가용정보의 수준이 달라지기 때문에 개략공사비 예측모델에는 이러한 가용정보의 특성이 반영되는 것이 중요하다. 본 연구에서는 사업 초기단계를 크게 기획단계와 설계 초기단계의 두 단계로 구분하여 각 단계의 가용정보 수준 및 공사비 예측의 목적을 고려한 개략공사비 산정모델을 제시하였다. 공사비 예측모델의 개발을 위하여 총 143건의 공사 데이터를 수집하여 활용하였으며, 이를 통해 각 단계의 가용정보 수준에 적합한 공사비 영향변수를 도출하였다. 제안된 기획단계 및 설계초기 단계의 개략공사비 산정모델은 검증과정을 통하여 각 단계에서 요구되는 정확도 수준을 확인하였으며, 이러한 가용정보 수준에 입각한 개략공사비 산정모델은 향후 예산 산정업무나 타당성 조사, 노선 대안 비교검토 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. 곽수남 (2000). '가용 정보를 활용한 기획 및 초기 설계단계 도로사업 공사비 예측모델 개발.', 석사학위논문, 연세대학교
  2. 국토해양부 (2005). 2005년도 국도건설공사 설계실무 요령, 국토해양부
  3. 국토해양부 (2007). 도로업무편람, 국토해양부
  4. 김광희.강경인 (2004). '사례기반추론 기법을 이용한 공동주택 초기 공사비 예측에 관한 연구', 대한건축학회 논문집, 제20권 5호, 대한건축학회, pp. 83-92
  5. 김광희.김상용.강경인 (2005). '공공주택 공사비 예측 정확도 비교에 관한 연구', 대한건축학회 논문집, 제20권 5호, 대한건축학회, pp. 93-102
  6. 김선국.신진수.구인완.김용구 (2000). '계획단계 도로공사의 통계적 코스트 모델', 대한토목학회 논문집, 제20권 2-D호, 대한토목학회, pp. 171-180
  7. 김재엽.박우열.김광희 (2006). '신경망과 사례기반추론을 이용한 흙막이공법 선정에 관한 연구', 대한건축학회 논문집, 제22권 5호, 대한건축학회, pp. 187-194
  8. 박종현 (2001). '건설공사 계획단계의 공사비 예측모델 개발', 박사학위논문, 중앙대학교
  9. 신진수 (1999). 공사실적자료에 의한 건설사업비 산정시스템 개발에 관한 연구 보고서, 건설교통부
  10. 안광호 (2005). SPSS를 활용한 사회과학조사방법론, 학현사
  11. 안성훈.강경인 (2005). '전문가지식을 활용한 공동주택 초기단계 공사비 예측에 관한 연구', 대한건축학회 논문집, 제21권 6호, 대한건축학회, pp.81-88
  12. 이군희 (2003). 사회과학 연구방법론, 법문사
  13. 한국개발연구원 (2004). 도로.철도 부문사업의 예비타당성조사 표준지침 수정.보완, 4판, 한국개발연구원
  14. Chou, J-S., Wang, L., Chong, W. L., and O'Connor T., J. (2005). 'Preliminary Cost Estimates Using Probabilistic Simulation for Highway Bridge Replacement Projects', Construction Research Congress https://doi.org/10.1061/40754(183)92
  15. Dogan, S. Z., Arditi, D., and Gunaydin, H. M. (2006). 'Determining Attribute Weights in a CBR Model for Early Cost Prediction of Structural Systems', Journal of Construction Engineering and Management, 132(10), pp.1092-1098 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2006)132:10(1092)
  16. Liu, L. and Zhu, L. (2007). 'Improving Cost Estimates of Construction Projects Using Phased Cost Factors', Journal of Construction Engineering and Management, 133(1), pp.91-95 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2007)133:1(91)
  17. Riesbeck, C. K. and Schank, R. C. (1989). Inside Case-Based Reasoning, Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, New Jersey
  18. Schank, R. C., Kass, A., and Riesbeck, C. K. (1994). Inside Case-Based Explanation, Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, New Jersey
  19. Watson, I. (1997). Applying Case-Based Reasoning: Techniques for Enterprise System, Morgan Kaufmann, San Francisco
  20. Wilmot, C. G. and Mei, B. (2005). 'Neural Network Modeling of Highway Construction Costs', Journal of Construction Engineering and Management, 131(7), pp.765-771 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2005)131:7(765)