• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.996-1003
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• 2019

지상의 각종 시설물들의 지중화가 이루어지며 상수도 및 오수의 악취, 전봇대 쓰러짐, 전자파 영향 및 선로작업에 의한 단선 등의 문제들은 줄어들었다. 그러나, 맨홀 뚜껑 개방에 의한 추락, 가연성 가스 폭발, 인체 유해 가스 및 산소농도 부족에 질식, 고압선 발열에 의한 화재 및 맨홀 침수 등 새로운 문제점들이 발생하고 있다. 또한, 이러한 문제들이 시민 사회의 피해를 주고 공공안전에 불안요소로 작용하고 있다. 이에 본 논문을 통해 맨홀 내 외부의 안정적인 통신환경을 확보하고, 맨홀 내 시설물을 관리하기 위한 다양한 디바이스들과의 무선 통신이 가능한 스마트 맨홀 디바이스에 중점을 두어 연구를 진행하고 향후 지중 시설물 관리의 방향성을 제시하고 공공 안전에 기여 하고자 한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권3호
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• pp.179-187
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• 2021

To estimate the location of the train, we consider an integrated navigation system that combines Inertial Navigation System (INS) and Global Navigation Satellite System (GNSS). This system provides accurate navigation results in open sky by combining only the advantages of both systems. However, since measurement update cannot be performed in GNSS signal blocked areas such as tunnels, mountain, and urban areas, pure INS is used. The error of navigation information increases in this area. In order to reduce this problem, the train's Non-Holonomic Constraints (NHC) information can be used. Therefore, we deal with the INS/GNSS/NHC integrated navigation system in this paper. However, in the process of installing the navigation system on the train, a Mounting Misalignment Error of the IMU (MMEI) inevitably occurs. In this case, if the NHC is used without correcting the error, the navigation error becomes even larger. To solve this problem, a method of easily estimating the MMEI without an external device is introduced. The navigation filter is designed using the Extended Kalman Filter (EKF) by considering the MMEI. It is assumed that there is no vertical misalignment error, so only the horizontal misalignment error is considered. The performance of the integrated navigation system according to the presence or absence of the MMEI and the estimation performance of the MMEI according to the method of using NHC information are analyzed based on simulation. As a result, it is confirmed that the MMEI is accurately estimated by using the NHC information together with the GNSS information, and the performance and reliability of the integrated navigation system are improved.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권4호
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• pp.325-334
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• 2023

Computer vision-based damage detection enables non-contact, efficient and low-cost bridge health monitoring, which reduces the need for labor-intensive manual inspection or that for a large number of on-site sensing instruments. By leveraging recent semantic segmentation approaches, we can detect regions of critical structural components and identify damages at pixel level on images. However, existing methods perform poorly when detecting small and thin damages (e.g., cracks); the problem is exacerbated by imbalanced samples. To this end, we incorporate domain knowledge to introduce a hierarchical semantic segmentation framework that imposes a hierarchical semantic relationship between component categories and damage types. For instance, certain types of concrete cracks are only present on bridge columns, and therefore the noncolumn region may be masked out when detecting such damages. In this way, the damage detection model focuses on extracting features from relevant structural components and avoid those from irrelevant regions. We also utilize multi-scale augmentation to preserve contextual information of each image, without losing the ability to handle small and/or thin damages. In addition, our framework employs an importance sampling, where images with rare components are sampled more often, to address sample imbalance. We evaluated our framework on a public synthetic dataset that consists of 2,000 railway bridges. Our framework achieves a 0.836 mean intersection over union (IoU) for structural component segmentation and a 0.483 mean IoU for damage segmentation. Our results have in total 5% and 18% improvements for the structural component segmentation and damage segmentation tasks, respectively, compared to the best-performing baseline model.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2D호
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• pp.183-190
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• 2009

고속철도가 향후 지속적인 성과와 안정화를 도모하기 위해서는 고속철도 이용승객의 만족도를 높여 주어 지속적으로 고속철도를 이용하도록 해야 한다. 동시에 고속철도와 경쟁수단이라 할 수 있는 국내항공을 이용하는 고객과의 서비스특성 비교를 통하여 경쟁수단으로부터 우위를 점해야 한다. 구조방정식을 이용한 이용자의 서비스영향 모형개발을 위해 설문조사를 실시하였으며, 신뢰성분석, 상관분석, 요인분석을 통해 측정지표의 타당성 및 연구가설 설정을 위한 기초분석을 수행하였다. 구조방정식모형을 이용하여 경쟁수단간 서비스특성을 분석한 결과, 고속철도(KTX)는 이용자의 내부서비스(대기, 이동)를 개선해야 하는 것으로 나타났으며, 국내항공은 이용자의 외부서비스(접근, 환승)를 개선해야 하는 것으로 나타났다. 다시 말하면, 고속철도(KTX)의 경우 대기시설과 현재 일부구간에 제약을 받고 있는 이동부분에 개선이 필요한 것을 알 수 있으며, 국내 항공의 경우 공항으로의 접근 및 타 교통수단으로의 환승은 불편한 것으로 나타나 국내항공 이용시 접근체계 및 환승에 대 한 서비스 개선이 필요한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.723-730
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• 2006

본 연구는 지하철의 표정속도 향상을 통해 승객의 총통행시간을 절감시키고자 수행하였다. 본 연구가 갖는 기존연구와 차별성은 열차의 신호시스템측면을 고려하여 승객의 통행시간변화를 분석했기 때문에 기존의 운영계획측면에서 임의로 운전시격을 변화시켜 분석한 열차의 승객통행시간 절감효과보다 신뢰성과 현실성을 높일 수 있다. 본 연구의 주요내용은 열차운행의 신호시스템측면에서 기존의 고정폐색방식보다 우수한 이동폐색방식을 적용하여 사례노선의 최소운전시격을 산정(시뮬레이션)한 후, 이를 단독 또는 Skip-stop방식과 혼용하여 승객통행시간 절감효과를 분석 제시하였다. 본 연구의 분석결과, 이동폐색방식은 고정폐색방식보다 총통행시간과 표정속도에서 각각 24.4%, 32.3% 향상 효과가 나타났으며, 이를 Skip-stop방식 중 격역정차방식과 혼용하여 적용할 경우, 총통행시간은38.1~52.5%, 표정속도는 최대 58.1%까지 향상되는 시너지 효과가 나타났다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.938-958
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• 2024

Unsupervised Video Object Segmentation (UVOS) is a highly challenging problem in computer vision as the annotation of the target object in the testing video is unknown at all. The main difficulty is to effectively handle the complicated and changeable motion state of the target object and the confusion of similar background objects in video sequence. In this paper, we propose a novel deep Dual-stream Co-enhanced Network (DC-Net) for UVOS via bidirectional motion cues refinement and multi-level feature aggregation, which can fully take advantage of motion cues and effectively integrate different level features to produce high-quality segmentation mask. DC-Net is a dual-stream architecture where the two streams are co-enhanced by each other. One is a motion stream with a Motion-cues Refine Module (MRM), which learns from bidirectional optical flow images and produces fine-grained and complete distinctive motion saliency map, and the other is an appearance stream with a Multi-level Feature Aggregation Module (MFAM) and a Context Attention Module (CAM) which are designed to integrate the different level features effectively. Specifically, the motion saliency map obtained by the motion stream is fused with each stage of the decoder in the appearance stream to improve the segmentation, and in turn the segmentation loss in the appearance stream feeds back into the motion stream to enhance the motion refinement. Experimental results on three datasets (Davis2016, VideoSD, SegTrack-v2) demonstrate that DC-Net has achieved comparable results with some state-of-the-art methods.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권3호
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• pp.189-199
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• 2024

To properly extract the strain components under varying operational conditions is very important in bridge health monitoring. The abnormal sensor readings can be correctly identified and the expected operational performance of the bridge can be better understood if each strain components can be accurately quantified. In this study, strain components under varying load conditions, i.e., temperature variation and live-load variation are evaluated based on field strain measurements collected from a real concrete box-girder bridge. Temperature-induced strain is mainly regarded as the trend variation along with the ambient temperature, thus a smoothing technique based on the wavelet packet decomposition method is proposed to estimate the temperature-induced strain. However, how to effectively extract the vehicle-induced strain is always troublesome because conventional threshold setting-based methods cease to function: if the threshold is set too large, the minor response will be ignored, and if too small, noise will be introduced. Therefore, an autoencoder framework is proposed to evaluate the vehicle-induced strain. After the elimination of temperature and vehicle-induced strain, the left of which, defined as the model error, is used to assess the operational performance of the bridge. As empirical techniques fail to detect the degraded state of the structure, a clustering technique based on Gaussian Mixture Model is employed to identify the damage occurrence and the validity is verified in a simulation study.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.71-78
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• 2008

철도교량의 경우, 열차하중에 의한 영향으로 교량 단부에서 상향력이 발생하였으며, 이 상향력은 체결장치에 압축력과 인장력을 유발시켰다. 현재까지 이에 대한 안전성을 검토하기 위해 체결장치를 1방향의 스프링 요소로 모사하여 구조해석을 수행해 왔다. 이러한 경우에 스프링 요소의 강성은 압축력을 재하한 실험적 연구에 의하여 산정되었다. 따라서, 상향력은 체결장치에 압축력뿐만 아니라 인장력도 유발시키기 때문에 합리적이고 정확한 구조해석을 수행하기 위해서는 인장력을 재하한 실험적 연구로부터 산정된 병진방향 강성 그리고 회전방향 강성을 함께 고려해야 한다. 본 연구에서는 6가지 실험체에 대하여 탄성과 비탄성 실험을 수행하여 레일 연직방향 병진강성과 레일 강축에 대한 회전강성을 검토하였고, 체결장치의 구조적인 거동을 분석하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.60-67
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• 2016

환승누적함수에서 환승회수가 증가되면 환승비용에 대한 개별적인 환승의 영향이 선형 또는 비선형적으로 증가된다. 이 함수는 버스 또는 철도와 같이 대중교통노선에서 경로를 선택하는 승객의 행태를 효과적으로 설명한다. 이 함수로 통행시간이 더 소요되더라도 환승이 적은 대중교통노선을 선택하는 일반적인 상황의 구현이 가능하다. 그러나 환승누적함수가 포함되는 통행비용은 비가산성비용으로 최적경로탐색을 위해서 경로열거라는 어려운 상황을 포함한다. 본 연구는 환승누적함수를 고려하여 최적경로를 탐색하는 효과적인 방안을 제안하였다. 이를 위해 우선 환승누적함수가 포함되는 경우 경로탐색과정에서 나타나는 최적경로역전 현상을 설명하였다. 또한 복수의 경로를 탐색해서 최소의 비용경로를 최적경로로 선택하는 경험적인 방안을 제안하였다. 유입링크기반 전체경로삭제기법을 복수경로탐색기법으로 채택하여 알고리즘의 경로최적조건의 증명성에 기반하여 K개의 경로를 탐색하는 방안을 제안하였다. 환승계수를 도입하는 사례연구를 통하여 제안된 방안의 실제 교통망에 대한 활용성을 논의하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.507-515
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• 2014

콘크리트 구조물의 시공이음부는 적절한 처리에도 불구하고 누수되는 사례가 빈번히 발생되고 있다. 이 연구에서는 이러한 누수 현상이 신 구 콘크리트 간의 부착특성과도 관련이 있을 것으로 보고 이에 대한 실험을 실시하였다. 여러가지 조건하에서 부착특성을 평가하기 위해 신 구 콘크리트의 접합부를 모사하는 시편들을 제작하여 접합부의 접착강도, 휨강도 및 쪼갬인장강도를 측정하였다. 주요 실험 변수는 혼화재의 종류 및 혼입률, 접합면의 처리 방법, 지수판의 종류였다. 그 외 신 구 콘크리트 타설 간격의 영향, 강도시험 재령에 따른 영향도 고찰하였다. 실험 결과 혼화재 사용에 따라 부착강도가 어느정도 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 포졸란 반응에 의해 생성되는 칼슘실리케이트 수화물이 접합부의 공극을 메우기 때문으로 생각된다. 한편, 접합면이 거칠고 건조할수록 부착성능이 향상되었으며, 지수판의 표면 거칠기는 지수판의 부착성능에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 시험 방법에 따른 부착강도의 차이가 발생하므로 이를 고려한 평가가 요망된다.