• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.723-732
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• 2019

Globally road transport networks are subjected to continuous levels of stress from increasing loading and environmental effects. As the most popular mean of transport in the UK the condition of this civil infrastructure is a key indicator of economic growth and productivity. Structural Health Monitoring (SHM) systems can provide a valuable insight to the true condition of our aging infrastructure. In particular, monitoring of the displacement of a bridge structure under live loading can provide an accurate descriptor of bridge condition. In the past B-WIM systems have been used to collect traffic data and hence provide an indicator of bridge condition, however the use of such systems can be restricted by bridge type, assess issues and cost limitations. This research provides a non-contact low cost AI based solution for vehicle classification and associated bridge displacement using computer vision methods. Convolutional neural networks (CNNs) have been adapted to develop the QUBYOLO vehicle classification method from recorded traffic images. This vehicle classification was then accurately related to the corresponding bridge response obtained under live loading using non-contact methods. The successful identification of multiple vehicle types during field testing has shown that QUBYOLO is suitable for the fine-grained vehicle classification required to identify applied load to a bridge structure. The process of displacement analysis and vehicle classification for the purposes of load identification which was used in this research adds to the body of knowledge on the monitoring of existing bridge structures, particularly long span bridges, and establishes the significant potential of computer vision and Deep Learning to provide dependable results on the real response of our infrastructure to existing and potential increased loading.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권4호
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• pp.71-82
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• 2021

본 연구에서는 세종시 포장도로 구간을 대상으로 모바일매핑시스템(MMS)과 딥러닝 균열 감지시스템을 활용한 도로포장 모니터링 방안을 제시하고 경제성 분석을 통한 최적 유지보수 공법을 제시하였다. 나아가, 기존 대부분의 연구에서는 도로포장 조사 차량에 의해 취득된 데이터를 활용한 사례가 대부분이었으나 본 연구에서는 직접 모니터링 조사를 통해 취득한 도로 포장 상태등급을 기준으로 경제성 분석을 실시하였다. 도로포장 상태 모니터링 결과 일반국도, 시도, 지방도의 순서대로 도로포장 상태가 양호한 것을 확인하였다. 또한 포장파손모델을 활용한 경제성 분석 결과, 예방적 유지보수공법인 마이크로서페이싱 공법을 적용하는 것이 유지보수비용과 이용자 편익 측면에서 가장 경제적인 것으로 나타났다. 본 연구의 성과는 지자체의 기반시설 관리계획 수립을 위한 기초적 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권5호
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• pp.821-848
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• 2014

This paper presents a novel method to carry out monitoring of transport infrastructure such as pavements and bridges through the analysis of vehicle accelerations. An algorithm is developed for the identification of dynamic vehicle-bridge interaction forces using the vehicle response. Moving force identification theory is applied to a vehicle model in order to identify these dynamic forces between the vehicle and the road and/or bridge. A coupled half-car vehicle-bridge interaction model is used in theoretical simulations to test the effectiveness of the approach in identifying the forces. The potential of the method to identify the global bending stiffness of the bridge and to predict the pavement roughness is presented. The method is tested for a range of bridge spans using theoretical simulations and the influences of road roughness and signal noise on the accuracy of the results are investigated.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권3호
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• pp.363-377
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• 2018

The proper functioning of critical points on transport infrastructure is decisive for the entire network. Tunnels and bridges certainly belong to the critical points of the surface transport network, both road and rail. Risk management should be a holistic and dynamic process throughout the entire life cycle. However, the level of risk is usually determined only during the design stage mainly due to the fact that it is a time-consuming and costly process. This paper presents a simplified quantitative risk analysis method that can be used any time during the decades of a tunnel's lifetime and can estimate the changing risks on a continuous basis and thus uncover hidden safety threats. The presented method is a decision support system for tunnel managers designed to preserve or even increase tunnel safety. The CAPITA method is a deterministic scenario-oriented risk analysis approach for assessment of mortality risks in road tunnels in case of the most dangerous situation - a fire. It is implemented through an advanced risk analysis CAPITA SW. Both, the method as well as the resulting software were developed by the authors' team. Unlike existing analyzes requiring specialized microsimulation tools for traffic flow, smoke propagation and evacuation modeling, the CAPITA contains comprehensive database with the results of thousands of simulations performed in advance for various combinations of variables. This approach significantly simplifies the overall complexity and thus enhances the usability of the resulting risk analysis. Additionally, it provides the decision makers with holistic view by providing not only on the expected risk but also on the risk's sensitivity to different variables. This allows the tunnel manager or another decision maker to estimate the primary change of risk whenever traffic conditions in the tunnel change and to see the dependencies to particular input variables.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.47-54
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• 2009

도로하부에 대한 현장에서의 역학적인 거동에 대한 이해는 교통기반시스템의 장기공용성을 예측하는데 매우 중요하다. 이러한 현장거동에서 지반재료에 대한 회복변형 거동 정량화는 교통하중과 환경조건을 고려한 역학적인 해석이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로에서 현장자료의 계측과 분석을 통하여 선택된 도로하부 입상재료에 대한 구성방정식을 활용한 비선형 재료거동과 응력을 예측 분석하고 이를 현장자료와 비교하고 검증하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권4호
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• pp.190-201
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• 2023

Securing transportation safety infrastructure technology for Lv.4 connected autonomous driving is very important for the spread of autonomous vehicles, and the safe operation of level 4 autonomous vehicles in adverse weather has limitations due to the development of vehicle-only technology. We developed the radar-enabled AI convergence transportation entities detection system. This system is mounted on fixed and mobile supports on the road, and provides excellent autonomous driving situation recognition/determination results by converging transportation entities information collected from various monitoring sensors such as 60GHz radar and EO/IR based on artificial intelligence. By installing such a radar-enabled AI convergence transportation entities detection system on an autonomous road, it is possible to increase driving efficiency and ensure safety in adverse weather. To secure competitive technologies in the global market, the development of four key technologies such as ① AI-enabled transportation situation recognition/determination algorithm, ② 60GHz radar development technology, ③ multi-sensor data convergence technology, and ④ AI data framework technology is required.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6550-6557
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• 2013

공공 도로건설사업은 국토교통부 소속기관 중 하나인 지방국토관리청에서 발주되며 각 건설현장은 공사관리관을 두어 관리하고 있다. 공사관리관은 다수의 공사현장을 수시로 방문하여 현장을 점검 감독함에 따라 현장까지 이동하는데 많은 시간과 비용이 소요됨으로 현장관리 업무의 효율화가 요구되고 있다. 이에 공사관리관의 업무효율성 제고를 위해 현장방문을 최소화하고, 원격지에서 공사 진척현황을 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 현장모니터링 관리 체계의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 공공 도로건설공사를 대상으로 웹카메라(Web camera)를 활용한 원격 현장모니터링시스템을 구축하였다. 또한 10개 건설현장을 선정하여 시범적용을 실시하고, 효과분석을 통해 적용성을 검증하였다. 적용성 검증 결과, 웹카메라를 활용한 원격 현장관리는 기존 현장관리 방식에 비해 약 35% 정도의 비용절감효과를 갖는 것으로 분석되었다. 마지막으로 현장모니터링 관리 체계의 적용을 위한 가이드라인 마련과 도입방안을 검토하고, 개선방안을 제시하였으며, 이를 통해 불필요한 현장방문을 최소화하고, 현장의 취약지점에 대한 위험요소를 사전에 차단하여 각종 재난 및 재해를 사전에 예방할 수 있도록 하였다. 아울러 안전사고 예방과 부실시공의 근절을 통한 시설물의 품질을 향상시키리라 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.921-929
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• 2008

도로절토사면을 지속적으로 관리함에도 불구하고 집중호우 시 도로절토사면 붕괴로 인한 피해가 속출하고 있다. 이러한 절토사면 붕괴에 의한 피해를 최소화 하기위해 각종 신공법들이 개발, 도입되고 있으며 IT와 접목된 상시계측시스템도 많은 현장에 적용되고 있다. 국토해양부 각 지방국토관리청 산하 국도관리사무소에서 관리중인 절토사면 중 현재 상시계측시스템을 운용하고 있는 현장은 총 93개소이며 이들 현장들에 문제가 발생할 시 즉각적으로 경보시스템이 작동하여 붕괴에 의한 피해를 최소한으로 줄일 수 있다. 또한 시스템 작동에 차질이 없도록 정기적인 현장 점검이 이루어지고 있으며 2008년 3월경에 한국건설기술연구원, 한국시설안전공단, (주)GMG에서 합동현장조사를 실시하였다. 이 현장조사 결과를 토대로 전국국도 상시계측시스템의 현황 및 특성, 상시계측시스템의 문제점 및 개선방향에 대하여 분석하였다. 이에 본 연구에서는 전국 국도 사면 중 상시계측 시스템이 설치된 현장에 대하여 암종별, 규모별, 지역별로 분석을 실시하였으며 특히 상시계측시스템이 설치된 현장 중 붕괴발생현장 및 붕괴위험 현장에 대하여 붕괴특성분석, 유지관리 사례분석 등을 실시하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.329-334
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• 2014

최근에 전기자동차의 상용화가 머지않은 상황에서 운전자를 위한 다양한 전자적 기능들이 개발되어지고 있다. 특히, 뇌파(EEG)를 통하여 운전자의 상태를 모니터링하면서 졸음방지나 건강상태를 실시간으로 점검하는 기능들이 있다. 자동차 운전자의 뇌파를 의료기관 서버에 전송하여 관련 기능들을 제공할 수 있는데 이때 자동차간 또는 자동차와 노변장치간의 원활한 통신기능이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 도심의 교차로환경에서 원활한 EEG 통신기능을 제공하는 라우팅 프로토콜을 제시하기 위해 AODV, DSR, GRP, OLSR, TORA와 같은 5가지의 라우팅 프로토콜로 운영되는 무선통신망을 각각 설계하고 이를 OPnet 네트워크 시뮬레이션을 통하여 성능을 평가하고 결과를 제시하고자 한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권3호
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• pp.169-176
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• 2016

도로가 서식지 파편화를 초래하는 주요인이라고 널리 인식되고 있다. 이러한 도로에서 야생동물 이동통로는 격리된 서식지 사이의 연결성을 제공하는 가장 일반적인 해결방안 중의 하나이다. 본 연구에서는 인천시 징매이고개의 도로에 설치된 야생동물 생태통로에서 보전 가치와 생태적 효율성을 평가하고 적응관리를 위한 대책을 제안하기 위하여, 생태통로에서 소음 교란도, 식생 구조 및 야생동물의 이동과 서식에 대하여 조사하였다. 조사지인 징매이고개 생태통로에서는 도로 차량으로부터의 소음 교란이 적절하게 차단되지 않고 있었다. 생태통로 식생에서는 단풍잎돼지풀, 개망초, 칡, 찔레꽃 등과 같은 천이초기종이 번성하고 있었다. 그러므로 식생 천이를 촉진하고 동물 서식지 환경을 개선하기 위하여 효과적인 식생 관리가 필요할 것으로 생각된다. 생태통로에서 족적과 폐쇄회로 티비로 야생동물을 조사한 결과, 등줄쥐, 너구리, 두더지, 청솔모 등의 제한된 포유류가 이동통로로 이용하고 있었다. 결론적으로 징매이고개 생태통로는 현재 소음 간섭과 교란 식생의 번성으로 생물 이동통로로서의 적적한 기능을 할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서 야생동물 이동통로로서 기능을 향상하기 위하여 동물 서식과 이동 환경을 개선하기 위한 적절한 대책이 요구된다.