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1 기본 자율주행시대를대비한첨단도로인프라의전략적관리방안연구 : 운영및유지관리체계를중심으로 A Study on Strategic Management of Advanced Highway Infrastructure to Prepare for the Era of Automated Driving : Focusing on the System of Operations and Maintenance 김광호외

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3 자율주행시대를대비한첨단도로인프라의전략적관리방안연구 : 운영및유지관리체계를중심으로 A Study on Strategic Management of Advanced Highway Infrastructure to Prepare for the Era of Automated Driving : Focusing on the System of Operations and Maintenance 김광호, 오성호, 이백진, 박종일

4 연구진김광호국토연구원책임연구원 ( 연구책임 ) 오성호국토연구원연구위원이백진국토연구원연구위원박종일국토연구원책임연구원 외부연구진 박은미목원대학교교수 연구심의위원유재윤국토연구원선임연구위원김호정국토연구원선임연구위원이상건국토연구원선임연구위원고용석국토연구원연구위원이재용국토연구원연구위원김창기국토교통부첨단도로안전과사무관강경표한국교통연구원연구위원

5 발간사 PREFACE 지난 20년동안국내에서는지능형교통체계 (ITS) 를위한첨단도로인프라의구축을통해국민들이체감하는도로교통서비스의질이향상되었습니다. 최근정부는범부처합동으로 C-ITS 의도입을추진하고있으며, 더나아가자율주행의상용화를위한기술개발및기반조성에투자하고있습니다. 이러한정책적요구에부응하여첨단도로인프라에대한기존의운영및유지관리체계를개선하는것이시급합니다. 본연구는 ITS의패러다임의변화에대응하기위해첨단도로인프라에대한전략적관리를도입하기위한방안을모색하기위해수행되었습니다. 본연구의주요성과는변화하는기술환경을고려하여중 장기적안목의전략적관리를첨단도로인프라분야에적용하기위한분석절차를수립하고, 이를실제자료에근거하여적용했다는데있습니다. 하지만본연구는 C-ITS 및자율주행시스템의운영개념이아직완전히확립되지않은상태에서수행되었다는한계가있습니다. 향후이러한한계를보완할수있는후속과제가필요하다고봅니다. 본연구에서제시한바와같이첨단도로인프라관리에중 장기적전략을도입하기위해서는여러이해관계자들의의견수렴및합의가중요하다고봅니다. 이런관점에서첨단도로인프라관리분야에종사하는정부담당부서, 학계, 산업체가협력하여본연구에서제기된이슈및정책제안들을함께논의할수있는계기가마련되기를바랍니다. 더나아가첨단도로인프라의전략적관리에대한효용과성과를일반국민들에게알리는노력도병행해야한다고봅니다. 끝으로본연구의성공적인수행을위해수고해주신김광호책임연구원을비롯한원내연구진들, 외부연구진으로참여해주신목원대학교의박은미교수님, 그리고본연 발간사 i

6 구의수행과정에서많은조언을주셨던여러자문위원들께깊은감사를드립니다 년 12 월 국토연구원장김동주 ii

7 주요내용및정책제안 FINDINGS & SUGGESTIONS 본연구보고서의주요내용 지능형교통체계 (ITS) 의패러다임변화로인해 차량위치기반의교통정보수집및제공확대, 정보 통신인증및보안시스템의강화 등신규요구사항이등장 첨단도로인프라에대한기존의운영및유지관리업무수행이외에 ITS 전반의운영및유지관리체계를개선하기위한중 장기적이고전략적인관리가요구됨 주요선진국들이채택하고있는전략적인인프라관리의개념및접근법을기반으로첨단도로인프라관리의원칙및분석절차를수립하여대전시 ITS를대상으로적용 첨단도로인프라관리의정책방안으로 중 장기적전략강화를위한계획체계의정비, 관련분석절차도입의의무화, 운영및유지관리의평가체계개선 등을검토함 본연구보고서의정책제안 10년단위로수집되는법정계획인 ITS 지방계획 에첨단도로인프라의전략적관리방안을제시하도록관련법조항을수정 보완 첨단도로인프라관리를위한분석절차에관한지침을중앙정부주도로작성하여해당지자체에그활용을장려하고, 구체적인분석을위한실무교육강화 ITS의진화에따른하드웨어측면의신규요구사항을유지관리에반영하고, ITS 서비스의 운영 과관련인프라의 유지관리 를연계하기위한평가지표개발 적용 교통관리센터의운영 관리평가를개선및확대하고, 해당평가결과를데이터베이스로저장 관리하여첨단도로인프라관리전략도출에활용 주요내용및정책제안 iii

8 요약 SUMMARY 1. 연구의배경및목적 지능형교통체계 (ITS) 의패러다임변화에따라새롭게대두된요구사항을반영하여첨단도로인프라를관리하려면, 기존의운영및유지관리체계에대한면밀한진단에기반을둔중 장기적정책방안이필요함 국내에서는 2000 년도초반부터전국의주요대도시권을중심으로다수의 ITS 사업을통해현장검지기, 통신설비, 교통관리센터시설및장비등첨단도로인프라가구축됨 고정식검지방식및단방향통신이주류를이뤘던기존의 1세대 ITS 가 ITS 구성요소들간상호협력이강화된협력형시스템인 C-ITS 로진화함 더나아가주요선진국들은개별차량의자동화와 C-ITS 를접목하여 차량-도로자동화 를구현하기위한연구개발및시범사업을추진함 ITS 의패러다임변화에따른정책적요구에부응하기에는기존의운영및유지관리업무만으로는한계가있음 본연구의목적은 ITS 패러다임이전환되는과도기에부응하여첨단도로인프라의관리에대한신규요구사항을검토하는동시에, 중 장기적인관점에서기존의운영및유지관리체계를개선하기위한분석절차및정책방안을제시하는것임 자율주행과직접적으로관련된 차량-도로자동화 의경우, 아직첨단도로인프라의역할이명확히정립되어있지않다는것을감안하여, 자율주행시대로넘어가는과도기중기존의 ITS에서 C-ITS 로전환되는시기 를주요시간적범위로설정함 iv

9 2. 첨단도로인프라의기술환경변화 1) 1 세대 ITS 에서 C-ITS 로의진화 정보 통신기술발전으로인해 고정식검지및단방향통신 을활용하는 1세대 ITS 에서 차량위치기반의이동형검지및양방향통신 에기반을둔 C-ITS 로지능형교통체계가진화함 C-ITS 의도입으로인해 자료의수집주체 와 정보를표출하는주체 의불일치가빈번하게발생할수있으며, 각운영주체의독립성과주체간상호신뢰가중요해짐 그림 1 1 세대 ITS 와 C-ITS 의주요기술방식 출처 : 국가경쟁력강화위원회 ITS 발전전략. p22. 2) 차량자동화 운전자의안전향상을위한첨단운전지원시스템 (ADAS) 을통해차량간간격유지, 차로유지, 비상제동등낮은수준의자동화서비스가이미상용화됨 관련업체들은차량자동화의핵심기술요소인센서, 제어기, 소프트웨어알고리즘, 전자정밀지도등의고도화를위한연구개발및검증을추진중임 개별차량의센서및카메라에의존하는독립형 ADAS 는위험요인에즉각적으로대응하는데에는유리하나사고요인에대한예방적인대응에는한계가있음 요약 v

10 그림 2 첨단운전지원시스템을위한차량내구성요소 출처 : McKinsey&Company Advanced driver-assistance systems: Challenges and opportunities ahead. p3. 3) C-ITS 와차량자동화의접목을통한 차량 - 도로자동화 의도입 자율주행의도입초기단계에서는차량자동화를위해고가의센서및카메라를사용해야하기때문에도로인프라의도움없이는가격경쟁력확보가어려움 차량자동화에만의존하는독립형자율주행차량은그인지범위가시 공간적으로제한되기때문에 C-ITS 와의접목을통한안전측면의보완이필요함 그림 3 차량 - 도로자동화 를통한협력형자율주행의추진방향 자료 : 저자작성. vi

11 4) 정보수집, 가공및제공에관한주요신규요구사항 C-ITS 및 차량-도로자동화 의활성화를위해대상서비스에적합한통신기술이선택되어야하며, 다양한통신매체를수용할수있는개방형기술프로토콜이적용되어야함 정적인기하구조정보와교통정보, 노면기상등의동적정보에관한데이터베이스들을연계하여지도관련정보를통합적으로수집및가공할수있는시스템을구축 운영할필요가있음 교통관리센터의성능개선및용량확충이요구되며, 안전위협요인에대한신속한대응을위해서차량간또는차량과노변인프라간국지적 ( 즉, 센터를매개로하지않는 ) 통신도가능해야함 개별차량으로부터의정보수집이확대됨에따라해킹또는개인정보침해에대응하기위한정보 통신보안인증및네트워크관리의강화가요구됨 3. 첨단도로인프라의관리개념 1) ITS 운영및유지관리업무 국내에서수행되는 ITS 운영및유지관리업무는 < 표 1> 과같이운영, 유지관리, 시험 검사 검증, 교정으로구분됨 표 1 ITS 인프라에대한운영및유지관리업무 업무구분 업무내용 운영 수집시설 장비를이용한교통정보의수집, 자료의분석 가공, 관련시설제어에활용, 일반에교통정보제공 유지관리 운영에필요한성능및기능유지를위한전문적인유지보수 ( 직접수행또는전문업체에위탁 ) 시험 검사 검증 교정 운영및유지관리업무수행을위해성능평가전담기관 / 표준화전담기관에서정하는바에따라시험 검사 검증수행시험 검사 검증결과에따라 ITS 시설 장비의기능수정 보완 자료 : 국토교통부 (2015a) 를참조하여저자작성. 요약 vii

12 2) 전략적관리개념의도입필요성 첨단도로인프라의전략적관리에대한개념을정립하기위해 < 표 2> 에제시한해외 사례를검토하여시사점을도출함 표 2 첨단도로인프라의전략적관리와관련된해외사례의주요개념및시사점 관련해외사례 자산관리 시스템공학분석절차 첨단장비및시설의노후화관리교통관리센터관리에대한평가의정량화및다양화 주요개념및시사점 물리적인자산을비용효과적으로운영, 유지보수및개선하기위한목표지향적이며체계적인절차 이용자의요구사항을반영하기위해자산의상태및성능을지속적으로모니터링하고, 이결과를다시자산관리의목표설정에반영 시스템을효율적으로구축, 운영및유지관리하기위한프로젝트관리절차 대상시스템의운영개념을기반으로시스템의개발 운영을평가하고, 이를다시운영및유지관리업무개선에반영 첨단장비및시설에대한유지보수비용을감소시키기위해적용되는절차 기술로드맵, 개방형시스템아키텍처등을통해예방적으로노후화에대비 교통관리센터의운영및유지관리에대한평가결과를지속적으로축적하여해당인프라관리에대한중장기적전략을수립하는기초자료로활용 자료 : 관련해외사례에관한보고서를참조하여저자작성. ITS 패러다임변화에대응하기위해서는기존의운영및유지관리업무도지속되 어야하지만, 그외에도보다상위단계에서운영및유지관리체계를전반적으로 개선하기위한계획및진단에중점을둔전략적관리개념이요구됨 그림 4 첨단도로인프라의전략적관리개념 자료 : 저자작성. viii

13 4. ITS 운영및유지관리현황과문제점 1) ITS 운영및유지관리현황 국내전역에구축된첨단도로인프라를통해실시간교통정보제공, 버스운행관리등다양한 ITS 서비스가제공됨 ITS 서비스를위한교통정보의수집, 가공및제공체계가 < 그림 5> 와같이교통관리센터를중심으로구축되어, 관련첨단도로인프라가해당센터를통해운영및유지관리되고있음 그림 5 ITS 서비스를위한교통정보의수집, 가공및제공 출처 : 국가경쟁력강화위원회 ITS 발전전략. p4. < 표 3> 에제시한바와같이국토교통부, 한국도로공사, 지자체담당부서가교통관리센터의주요관리주체이며, 이들중대부분은해당관리업무의일부나전체를민간용역업체또는타공공기관에위탁함 교통관리센터의주요관리업무는 센터운영시스템과현장시스템의성능유지, 신속한장애복구체계구축 등임 표 3 국내의교통정보센터운영현황 (2012 년기준 ) 관리기관국토교통부한국도로공사민자고속도로운영기관지방자치단체 현황 국가교통정보센터 1개지방국토관리청 ( 서울, 원주, 대전, 익산, 부산 ) 교통정보센터총 5개궁내동교통정보센터외 59개센터서울외곽순환고속도로등 10개센터 경기도교통정보센터 1 개서울특별시, 부산시등주요도시의교통정보센터총 54 개 (BIS 센터포함 ) 자료 : 한국지능형교통체계협회 (2014) 를참조하여저자작성. 요약 ix

14 2) 기존 ITS 운영및유지관리의문제점 기존의 ITS 운영및유지관리업무로는다양한이해관계자의요구사항을충분히반영하지못함 국내의교통관리센터들은현재국토교통부의국가교통정보센터를매개로하여상호교통정보를공유하고있으나개별센터간직접적인정보연계는미흡함 개별시스템의성능유지및장애복구등하드웨어측면만을고려한유지관리로는 ITS 서비스운영측면의요구사항을충분히반영하기에는한계가있음 기존의계획체계및기술표준제도가 ITS 운영및유지관리에관한중 장기적전략을지원하는데활용되고있지못함 대부분의 ITS 지방계획들은대상인프라의신규구축및운영만을주로다루고, 유지관리와관련된내용을거의제시하지않음 국가 ITS 아키텍처도유지관리업무에잘사용되지않음 ITS 관련기존평가제도는해당장비및시설의 유지관리 와그인프라를통해궁극적으로구현하고자하는 ITS 서비스의 운영 사이의연계를지원하기에미흡 기존에도개별적인 ITS 장비및시스템의성능평가와교통관리센터의운영 관리평가가수행되어왔으나평가결과가운영및유지관리개선에반영되지못함 5. 첨단도로인프라관리를위한분석절차의수립및적용 1) 첨단도로인프라의전략적관리를위한원칙및분석절차 주요선진국에서도입하고있는관련개념및접근법을통해얻은시사점을바탕으로첨단도로인프라의전략적관리원칙을도출함 (< 그림 6> 참조 ) 네가지관리원칙중 ITS 패러다임변화에부응한단계적유지관리계획수립 은 C-ITS 및 차량 -도로자동화 의신규인프라의세부적인사양또는비용과밀접하게관련되므로본연구의구체적인분석대상에서배제함 x

15 그림 6 첨단도로인프라의전략적관리원칙도출근거 출처 : 저자작성. 첨단도로인프라의전략적관리원칙을적용하여해당인프라의운영및유지관리체계를개선하기위한분석절차를수립 (< 그림 7> 참조 ) 이분석절차는 운영과유지관리의연계를위한요구사항분석 과 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립을위한첨단도로인프라요구사항분석 모듈로구성됨 그림 7 첨단도로인프라의전략적관리를위한분석절차 출처 : 저자작성. 요약 xi

16 2) 첨단도로인프라관리를위한분석 : 대전광역시사례검토 대전광역시를대상으로첨단도로인프라의전략적관리개념을적용 대전광역시는 2000 년첨단교통모델도시사업을시작으로지자체 ITS 사업을통해첨단도로인프라를구축하였으며, 2014 년부터국토교통부주도로추진된 C-ITS 시범사업의주요대상지임 대전시는기존의 ITS에서 C-ITS 로넘어가는과도기에직면하고있으며, 이러한기술환경변화는교통정보수집, 가공및제공체계의변화를가져올전망임 앞에서수립한첨단도로인프라관리의원칙및분석절차를대전시 ITS 인프라를대상으로적용하여운영및유지관리체계의개선방안을도출 대전시 ITS 운영및유지관리의연계를위한요구사항은아래와같음 교통정보의수집단계에서해당정보의신뢰성확보를위해관련현장장비의정확도및신뢰도를주기적으로평가 관리해야함 교통정보의가공단계에서실시간정보를차질없이생성하기위해교통관리센터의하드웨어성능을주기적으로평가 관리해야함 교통관리센터에서축적되는빅데이터에대한분석을지원하기위해관련데이터베이스를주기적으로점검하고, 필요시그기능및용량을개선해야함 교통정보의수집, 가공및제공업무를지원하기위해기초데이터, 전자지도용노드 링크체계등에대한지속적인갱신과주기적인점검및보정을병행하여수행해야함 대전시의기존 ITS 와 C-ITS 서비스간의관계를 연계및통합, 보완및대체, 신규도입 의세가지유형으로구분하여, 해당서비스에대한첨단도로인프라관리요구사항을파악함 (< 표 4> 참조 ) 연계및통합 은 ITS 인프라간연계운영을통해시너지창출이가능한경우 보완및대체 는기존인프라의한계로인해그동안미진했던기존 ITS 서비스를신규 ITS의인프라를활용하여개선할수있는경우 신규도입 은기존 ITS 운영개념과연계되기힘든신규 C-ITS 서비스에해당 xii

17 표 4 기존 ITS 와 C-ITS 서비스간의관계정립 C-ITS 기존 ITS 서비스그룹 C-ITS 서비스기본정보제공위치기반교통정보제공서비스 교통정보제공서비스 이벤트정보제공 V2I I2V V2V V2X 도로위험구간정보제공서비스 노면상태기상상태정보제공서비스도로작업구간주행지원서비스교차로신호위반위험경고서비스 스쿨존속도제어서비스보행자충돌방지경고서비스우회전안전운행지원서비스 옐로우버스운행안내서비스차량추돌방지지원서비스긴급차량접근경고서비스차량긴급상황경고서비스 돌발상황관리서비스 관련되는기존서비스존재하지않음 요금징수 Wave 통행료징수서비스 자동요금징수서비스 버스운행관리버스운행관리서비스 버스운행관리서비스 구분 연계및통합 보완및대체 신규도입 보완및대체에관한정책적의사결정이요구됨 보완및대체 출처 : 국토교통부공청회자료 (2013) 및대전광역시 (2015a) 를참고하여저자작성. 운영과유지관리의연계에관한요구사항, 신-구 ITS 서비스의관계정립에기반을둔 소프트웨어적요구사항 및 하드웨어적요구사항 을파악하여도출한첨단도로인프라의운영및유지관리체계개선방안은다음과같음 (< 그림 8> 참조 ) C-ITS 가도입됨에따라하드웨어측면에서중요도가높아진요구사항 ( 예 : 통신지연관리, 시스템부하관리 ) 을감안하여유지관리수행 ITS 서비스의질을확보하기위한평가 ( 수집율, 가공신뢰도등의성능지표활용 ) 를기존의유지관리체계에추가함으로써운영과유지관리를연계함 기존서비스이외에도 C-ITS 도입에따른융합또는신규서비스에대해서도소프트웨어측면의관리수행 요약 xiii

18 그림 8 첨단도로인프라의운영및유지관리체계개선방안 ( 대전시사례 ) 출처 : 저자작성. 5. 첨단도로인프라관리를위한정책방안 1) 국가차원의핵심추진방안 첨단도로인프라관리에관한계획체계정비 10년마다수립되는 ITS 지방계획에는중 장기관리전략을강화하고, 매년수립되는 ITS 시행계획및실시계획에는장애복구, 성능평가등기본적인유지관리방안을중점적으로다룸 첨단도로인프라관리를위한분석절차도입의의무화 첨단도로인프라관리를지원하기위해대전시사례에서제시한것과같은구체적인분석절차를중앙정부주도로지침으로작성하여각지자체에게활용장려 운영및유지관리에관한평가제도개선및활성화 기존에교통관리센터를중심으로이루어진첨단도로인프라의운영및유지관리 xiv

19 에대한평가제도를개선및확대하고, 해당평가자료를첨단도로인프라관리 의중 장기전략수립에활용 2) 추진주체별기반조성방안 중앙정부차원 ITS 진화를고려한국가 ITS 아키텍처의수정 보완및활용지원 C-ITS 및차량자동화서비스를위한정보교환기준의수정 보완 자율주행시대를위한지도정보와교통정보의통합관리체계정립 첨단도로인프라의전략적관리를위한홍보및인센티브제도입 지자체차원 ITS 지방계획에서운영 관리전략강화 첨단도로인프라의관리인력의양적확충및전문성확보 첨단도로인프라의운영 관리평가제도개선 3) 민 - 관협력을위한지원방안 C-ITS 및자율주행의도입에대비한교통관리센터의역할정립 공공부문이운영 관리의대부분을책임지는기존의체계 에서 민간부문의전문성및인프라를폭넓게활용하는체계 로전환 교통관리센터와연계된민간이해관계자가증가하는환경에부응하여교통관리센터의업무매뉴얼을재정립 민간정보의비즈니스모델구축및공공성확보지원 민간기업이 C-ITS 또는차량-도로자동화기반의비즈니스모델을구축하는것 ( 예 : 첨단도로인프라를활용한민간공유서비스의활성화 ) 에대한지원 공공부문의관리기관이주도하여민간교통정보의신뢰성및형평성측면의평가를수행하는제도정착 요약 xv

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21 차례 CONTENTS 발간사 i 주요내용및정책제안 iii 요 약 iv 제 1 장서론 1 1. 연구의배경및목적 3 2. 연구의범위및방법 9 3. 선행연구와의차별성 연구의기대효과 16 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 첨단도로인프라의범위설정 ITS의패러다임변화 국내교통정보수집 가공 제공환경의변화 시사점 33 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 첨단도로인프라관리의개념정립 첨단도로인프라의운영및유지관리현황 38 차례 xvii

22 3. 첨단도로인프라관리에관한기반조성현황 시사점 47 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 첨단도로인프라의전략적관리원칙 첨단도로인프라관리를위한분석절차수립 대전광역시사례분석 58 제 5 장첨단도로인프라관리를위한정책방안 국가차원의핵심추진방안 추진주체별기반조성방안 민 - 관협력지원방안 80 제 6 장결론 요약및시사점 연구의한계및향후연구과제 86 참고문헌 87 SUMMARY 93 부록 97 xviii

23 표차례 < 표 1-1> 선행연구와의차별성 14 < 표 2-1> 도로교통운영자산의세부목록 ( 예시 ) 21 < 표 2-2> 자율주행을위한행위주기의세부단계 25 < 표 2-3> ADAS에적용가능한지도자료속성 26 < 표 2-4> 차량자동화의단계 28 < 표 2-5> 자율주행서비스범주 29 < 표 2-6> 자율주행지정차로운영을위한교통관리방식의비교 30 < 표 3-1> ITS 인프라에대한운영및유지관리업무구분 38 < 표 3-2> 국내의교통정보센터운영현황 (2012년기준 ) 39 < 표 3-3> ITS 기술기준및지침목록 (2015년기준 ) 46 < 표 4-1> C-ITS 시범서비스의구분 59 < 표 4-2> 교통정보수집, 가공및제공에관한기존 ITS와 C-ITS의차이점 ( 대전시 ) 60 < 표 4-3> C-ITS 서비스별교통정보수집, 가공및제공단계의검토항목 62 < 표 4-4> 기존 ITS와 C-ITS 의관계정립 65 < 표 4-5> 기존 ITS와 C-ITS의관계를고려한 S/W 측면의관리요구사항 67 < 표 4-6> 기존 ITS와 C-ITS의관계를고려한 H/W 측면의관리요구사항 69 < 표 4-7> 운영및유지관리체계개선을지원하기위한평가지표 ( 예시 ) 72 차례 xix

24 그림차례 < 그림 1-1> 현재구축 운영중인 ITS 서비스 4 < 그림 1-2> ITS 구축및운영 관리를위한투자현황 5 < 그림 1-3> 1세대 ITS 및 C-ITS의기술방식 6 < 그림 1-4> 첨단운전지원시스템을위한차량내구성요소 6 < 그림 1-5> ITS 진화로인한첨단도로인프라의요구사항 8 < 그림 1-6> 연구수행의흐름도 11 < 그림 1-7> 연구의기대효과 16 < 그림 2-1> 도로관련자산의분류 20 < 그림 2-2> 도로교통운영자산의구성요소 20 < 그림 2-3> C-ITS 의개념도 22 < 그림 2-4> 차량과도로인프라간정보교환의유형 27 < 그림 3-1> 첨단도로인프라의전략적관리개념 38 < 그림 3-2> ITS 서비스를위한교통정보의수집, 가공및제공 39 < 그림 3-3> 국가교통정보센터의정보연계현황 40 < 그림 3-4> ITS 계획및사업시행체계 44 < 그림 3-5> ITS 성능평가의종류 47 < 그림 4-1> 첨단도로인프라에대한전략적관리의원칙도출 53 < 그림 4-2> 첨단도로인프라의시장점유율변화 54 < 그림 4-3> 운영과유지관리의연계를위한요구사항분석 55 < 그림 4-4> 기존 ITS와 C-ITS의관계정립분석모듈 56 < 그림 4-5> 첨단도로인프라의관리를위한분석절차 57 < 그림 4-6> 첨단도로인프라의운영및유지관리체계의개선방안 71 < 그림 5-1> 첨단도로인프라의전략적관리핵심추진방안도출 75 < 그림 5-2> 첨단도로인프라관리를위한계획체계정비방안 76 xx

25 CHAPTER 1 서론 01 연구의배경및목적 3 02 연구의범위및방법 9 03 선행연구와의차별성 연구의기대효과 16

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27 CHAPTER 1 서론 이번장에서는지능형교통체계 (Intelligent Transportation Systems: ITS) 의추진현황과관련된패러다임의변화를설명하고, 본연구의목적, 범위및수행방법등을포함한전반적인개요를제시한다. 1. 연구의배경및목적 1) 연구의배경 국내에서는 2000 년도초반부터전국의주요대도시권을중심으로다수의 ITS 사업을통해현장검지기, 통신설비, 교통관리센터시설및장비등다양한인프라가구축됨에따라도로교통운영의첨단화가가능해졌다. 이러한첨단도로인프라는 < 그림 1-1> 에서제시한바와같이고속도로교통관리, 실시간교통정보제공등다양한 ITS 서비스를위해활용되고있다. 해당도로관리기관들은이러한 ITS 서비스의질을어느수준이상확보하기위해서교통정보의수집, 제공및가공을위한첨단도로인프라에대한운영및유지관리를수행하고있다. *) ITS 는 교통으로인한환경적영향을감소시키면서안전및이동성을향상시키기위한육상교통대상의첨단정보 통신의적용 (application) 으로정의됨 (Sill 외, 2011, p4) *) 본연구에서는첨단도로인프라를 첨단정보 통신기술을활용하여도로교통을안전하고효율적으로운영하기위해사용되는인적, 물리적및시스템적자산 (asset) 으로정의함 제 1 장서론 3

28 그림 1-1 현재구축 운영중인 ITS 서비스 출처 : 국가경쟁력강화위원회 ITS 발전전략. p4. ITS 추진현황을투자측면에서살펴보자. 국내의중앙및지방정부가 2001 년부터 2013 년까지첨단도로인프라의구축, 운영, 유지보수와관련된 ITS 사업을위해지출한총비용은약 2조 5천억원에달한다. 한편, 중앙정부와지방정부의연간 ITS 투자규모는 < 그림 1-2> 에서보는바와같이평균적으로각각약 1천억원과 900 억원에이른다. 주목할점은 ITS 운영및유지관리 1) 에투자하는비용은최근지속적인증가추세를보이고있다는것이다 ( 박상조, 2014, p9). 1) 이와관련된투자액은 2013 년기준연간약 1 천 60 억원으로집계되며, 이는당해연도의 ITS 사업에대한공공부문총투자액 ( 약 2 천 3 백억원 ) 의약 45% 를차지함 4

29 그림 1-2 ITS 구축및운영 관리를위한투자현황 자료 : 국토교통부 도로업무편람. p348 을참조하여저자작성 첨단도로인프라에대한운영및유지관리에관한중요한이슈중에하나로 ITS의패러다임변화에따라새롭게대두되는기술적요구사항을반영하는것을들수있다. 최근에진행된 ITS의진화는교통정보의수집, 가공및제공과관련된인프라를중심으로두드러지게나타난다. 2) 예를들어차량검지및통신기술의변화를살펴보자. < 그림 1-3> 에서제시한바와같이기존의 1세대 ITS 환경에서는고정식검지방식및단방향통신이주류를이뤘다. 반면에, ITS를구성하는요소들간의협력이강화된 Cooperative Intelligent Transportation Systems(C-ITS) 환경에서는차량위치기반의이동형검지방식및양방향통신방식의활용이확대될전망이다. 3) *) 본연구에서는 1 세대 ITS 를 각교통관리센터를중심으로중앙집중형의정보취합및전달, 운영관리등을수행하는전통적인방식의지능형교통체계 로정의함 *) C-ITS 는 안전, 지속가능성, 효율성등을개선하기위해독립적으로운영및인증되는장치들간의정보교환을통해시기적절하게경고를제공하거나, 필요한조치를시행하도록하는지능형교통체계임 (National ITS Architecture Team, 2015, p1) 2) 교통정보의수집, 가공및제공체계의변화에관해서는다음장에서중점적으로제시함 3) 1 세대 ITS 에서 C-ITS 로의전환은차량검지및통신방식과같이표면적으로드러나는변화이외에도애플리케이션의다양화, 보안시스템강화등의구조적인변화를가져올전망이며, 이에대한상세한내용은다음장에제시됨 제 1 장서론 5

30 그림 세대 ITS 및 C-ITS 의기술방식 출처 : 국가경쟁력강화위원회 ITS 발전전략. p22. 도로인프라분야에서는앞에서언급한 C-ITS 의확대가중요한정책과제인반면에차량기술분야에서는자동화시스템의발전이핵심목표중에하나이다. 이와관련하여차로유지, 비상제동등낮은수준의차량자동화는이미첨단운전지원시스템 (Advanced Driving Assistance Systems: ADAS) 을통해상용화되었다. < 그림 1-4> 에제시한바와같이 ADAS 의핵심구성요소는제어기, 센서, 소프트웨어알고리즘, 지도정보처리이며, 관련업체들은이러한구성요소들에대한기술개발및비용절감에힘쓰고있다 (McKinsey&Company, 2016). 그림 1-4 첨단운전지원시스템을위한차량내구성요소 출처 : McKinsey&Company Advanced driver-assistance systems: Challenges and opportunities ahead. p3. 6

31 개별차량의센서및지도정보등에의존하는독립형 ADAS 는근거리의위험요소를즉각적으로감지하여대응하는데에는적합하나, 시 공간적으로떨어져있는사고요인에대한예방적인조치를취하는데에는한계가있다. 이러한측면을감안하여, 센서및카메라기반의 ADAS 가갖는안전상의취약점을보완하기위해 V2V( 차량간통신 ) 또는 V2I( 차량과인프라간통신 ) 에기반을둔다양한 C-ITS 애플리케이션의개발및검증이추진중에있다. 주요선진국들은이러한 C-ITS 와 ADAS 의협력 4) 을더확장하여 차량-도로자동화 를지향하는정책로드맵을제시하였다. 5) *) 본연구에서는차량 - 도로자동화를 대상차량이센서, 제어기등을통한차량자동화기술뿐만아니라주변차량또는도로인프라와의통신을통해운전자의개입없이도자신의운행조건을스스로인지및판단하여자동제어할수있도록하는협력형시스템 으로정의함 앞에서기술한 ITS의진화양상은 < 그림 1-5> 와같이요약할수있으며, 자율주행시대로넘어가는과도기에서의 첨단도로인프라관리 에대한신규요구사항은첫째로는 1세대 ITS 와 C-ITS 간관계정립및연계, 그리고둘째로는 자율주행을위한도로인프라측면의기능개선및추가 로대별된다. 이두가지요구사항이상호배타적이지않는상황이존재할수있다 ( 빗금영역의중첩부분참조 ). 요구사항 1: 1세대 ITS 와 C-ITS 가공존하는전환기에부응하여신-구 ( 新 - 舊 ) 인프라의연계및통합, 대체및보완관계등을파악하여, 연계가능한서비스에대해서는비용효과적인연계시스템을구축할필요가있음 요구사항 2: 자율주행차량의운행을지원하기위해도로인프라에대한기능개선및추가 ( 예 : 자율주행차량의안전을위한도로마킹및표지의개선, 교통정보수집과가공의지체시간감소및정밀도향상등 ) 가요구됨 4) C-ITS 는차량자동화와의협력과무관하게그자체로기존의 ITS 를보완및대체할수있는다양한서비스를포함하고있음 5) 미국과유럽연합의주요국가들이수립한기술개발로드맵에의하면, 이러한방향으로정부의투자가집중될전망이나, Google 과 Ford 와같은일부민간회사들은이러한정부정책방향과는다소거리가있는 독립형 (autonomous) 자율주행 을위한기술개발에주력하고있음 제 1 장서론 7

32 그림 1-5 ITS 진화로인한첨단도로인프라의요구사항 출처 : 저자작성. 본연구는 자율주행을위한인프라의기능개선및추가 ( 요구사항 2) 를고려하되, 1세대 ITS 와 C-ITS 의관계정립및연계 ( 요구사항 1) 에더비중을두어서수행되었다. 그이유는어떤자산의관리를논하려면대상자산을통해구현하고자하는서비스의운영개념이명확해야하는데, 차량-도로자동화 보다는 C-ITS 를통해구현되는서비스에서도로인프라의역할이현재까지는더구체화되었기때문이다. 6) 또한 차량-도로자동화 의경우는도로인프라에서제공하는정보가대상차량의자동제어시스템에입력될수있어서, 이와관련하여사고발생시법적책임소재파악이더어렵기때문에가까운미래에상용화되기가쉽지않다는점도감안하였다. 국내에서는 ITS 장치와시스템의점검및복구가유지관리업무의대부분을차지하고있다. 이러한운영및유지관리체계로는 ITS 패러다임변화에대한정책적요구에부응하기에는한계가있다. 다시말해, 기본적이고단기적인운영및유지관리업무도 6) 이와관련하여국내에서는국토교통부가 2014 년도부터대전시와세종시의간선도로및대전 - 세종연결고속국도, 일반국도를대상으로 C-ITS 인프라를구축하여그서비스를평가하기위한시범사업을추진중에있음 ( 국토교통부, 2015d) 8

33 지속되어야하지만, 그외에도보다상위단계에서운영및유지관리체계를전반적으로개선하기위한계획및진단에중점을둔관리개념이요구된다. 본연구에서는이러한새로운측면의관리를총칭하여 전략적관리 라고부를것이며, 그원칙및관련분석절차에대해서는 4장에서심도있게다룰것이다. 요약하면, ITS 패러다임변화에따라대두된요구사항들을반영하여첨단도로인프라를전략적으로관리하려면, 기존의운영및유지관리체계에대한면밀한진단에기반을둔중장기적정책방안이필요하다는것이본과제가수행된배경이다. 2) 연구의목적 본연구의목적은 1 ITS 패러다임이전환되는과도기에부응하여첨단도로인프라의관리에대한신규요구사항을검토하는동시에, 2 중 장기적인관점에서기존의운영및유지관리체계를개선하기위한분석절차를개발및적용하며, 3 이러한전략적관리를위한국가차원의정책방안을도출하는데있다. 2. 연구의범위및방법 1) 연구의범위 (1) 시간적범위본연구는그시간적범위를국내에 ITS 구축이시작된시점부터 C-ITS 또는 차량 -도로자동화 의상용화가시작될것으로예상되는시점까지로설정하되, 이중에서기존의 ITS에서 C-ITS 로도로교통운영의패러다임이전환되는과도기를주요분석대상으로삼는다. (2) 공간적범위 본연구는국내전지역을공간적범위로포함하되, 사례분석의경우그구체성을 높이기위해대전광역시를그분석대상으로설정하였다. 이러한공간적범위의설정 제 1 장서론 9

34 은 1 대전권이첨단교통모델도시사업등의 ITS 사업추진을통해첨단도로인프라의 관리에대한요구사항을갖고있으며, 2 신규첨단도로인프라가요구되는 C-ITS 시 범사업이대전 - 세종연결도로에서시행됨을고려하여이루어졌다. (3) 내용적범위본연구는현재전국적으로폭넓게적용되고있으며, 향후현격한변화가예상되는 교통정보수집, 가공및제공 관련첨단도로인프라를중점연구대상으로하여, 그운영및유지관리체계의개선에중점을두고수행되었다. 이를위해첨단도로인프라에관한국내의운영및유지관리현황과더불어관련기반조성현황을검토하고, ITS의진화및자율주행시대의도래와관련된첨단도로인프라의발전동향을분석하였다. 또한이러한동향분석과해외인프라관리에관한사례검토를통해얻은시사점을바탕으로첨단도로인프라의전략적관리에대한원칙및분석절차를수립하였다. 이렇게수립된원칙및분석절차를대전광역시의 ITS 에대해적용하였다. 더나아가첨단도로인프라의전략적관리에관한국가차원의정책방안을모색하였다. 2) 연구의방법 본연구에서는국내 외문헌조사를통해첨단도로인프라의기술및정책현황, 운영 관리에관한사례및제도등을검토하였다. 이와더불어, 다양한분야의 ITS 전문가들로부터얻은의견들을수렴하여이를첨단도로인프라의요구사항파악과전략적관리의원칙수립에반영하였다. 뿐만아니라, 첨단도로인프라의전략적관리를위한분석절차를위탁연구기관인목원대산학협력단과공동으로개발하여이를대전광역시의 ITS 인프라에적용했다. 이분석절차는자산관리의선진화사례및미국의연방도로청 (Federal Highway Administration: FHWA) 의시스템공학분석절차의핵심원칙을반영하여수립되었다 ([ 부록 3] 참조 ). 10

35 그림 1-6 연구수행의흐름도 제 1 장서론 11

36 3. 선행연구와의차별성 1) 첨단도로인프라의관리에관한선행연구 변상철외 (2013) 는일반국도 ITS 정보수집및가공체계개선을위한근거리전용통신 (Dedicated Short Range Communication: DSRC) 인프라구축에관한타당성검토를수행한바있다. 최근에는 DSRC 뿐만아니라, 셀룰러, 인터넷등다양한통신기술을통합적으로활용할수있는 차량-도로인프라통신연계 에대한연구개발과표준화가진행되고있다. 이러한신규기술동향을반영하기위해서는이선행연구에대한후속연구가필요하다. 채원주외 (2014) 는 ITS 현장시설물에대한정보를체계적으로관리하기위한지리정보시스템을구축하고, 이시스템을 ITS 정책수립에활용하기위한연구를수행하였다. 이선행연구는교통정보센터의운영과연계된장비및시설을그내용적범위에포함하지않았다. 박상조 (2014) 는 ITS 운영의문제점을파악하고, 개선방안을도출하기위한체계적인방법론을개발하여적용하였다. 이선행연구는 ITS 운영의투입, 과정및산출단계별로관련지표를도출하여부천시의 ITS 운영을진단 평가하였다. 이승환외 (2015) 는 ITS 사업의효율적인추진을위해고시, 지침등의행정규칙들을검토하고, 정비하기위한연구를수행하였다. 이선행연구는 ITS 운영및유지관리체계중에법제도를중심으로이루어졌다. 2) C-ITS 및자율주행도입에관한선행연구 강경표외 (2013) 는 C-ITS 서비스규격을정립하고, 관련인프라의단계별구축계획을수립하기위한연구를수행하였다. 이선행연구는 C-ITS 서비스도입을위한신규인프라구축을주요분석대상으로설정하였다. Burgess 외 (2013) 는미국전역의주요교통관리센터들의각실무자들을대상으로 C-ITS 환경에대응하기위한교통정보센터의기능적요구사항 에관한설문조사를수행하였다. 또한이설문조사의분석결과를바탕으로교통관리센터를통해제공되는 12

37 각 ITS 서비스들이 C-ITS 환경에서는어떻게달라지는지를예측하여운영측면의개괄적인대응방안을제시하였다. Green 외 (2014) 는 5.9 GHz 근거리통신기반 C-ITS 와기구축된 ITS 인프라와의기술및정책적연계방안을도출하기위한연구를수행하였다. 이선행연구는 ITS 및 C-ITS 아키텍처에근거하여신-구인프라의운영연계를면밀하게분석하였다. 하지만, 그분석결과가호주의기술및제도를바탕으로도출되어서, 국내에그대로적용하는데에는무리가있다. Hendrickson 외 (2014) 는 C-ITS 및자율주행기술의도입에관한몇가지시나리오에대한가정을기반으로첨단도로인프라에관한의사결정과정이어떻게바뀔수있는지를검토하였다. 이선행연구는목표연도를 2040 년으로설정하여미래상을제시했다는데의의가있으나, 현재부터 2040년까지에이르는과도기에서첨단도로인프라관리가어떻게수행되어야하는지는검토하지않았다. 3) 선행연구에대한본연구의차별성 본연구는 1 1세대 ITS와 C-ITS 및자율주행차량이공존하는과도기적환경에효과적으로대응하기위한기술및정책적요구사항을분석하였으며, 2 첨단도로인프라의운영및유지관리를종합적으로진단하고, 신-구인프라간관계를정립하기위한체계적인분석절차를개발하여적용했다는점에서선행연구와차별성을보인다. 제 1 장서론 13

38 표 1-1 구분 주요선행연구 선행연구와의차별성 선행연구와의차별성 연구목적연구방법주요연구내용 과제명 : ITS 검지체계개선을통한국도 ITS 선진화방안연구 연구자 : 변상철외 (2013) 연구목적 : 일반국도 ITS 신뢰성제고를위해 DSRC 기반의 ITS 구축에대한타당성평가및계획수립 과제명 : ITS 현장시설물관리시스템구축및활용방안연구 연구자 : 채원주외 (2014) 연구목적 : ITS 현장시설물정보의체계적관리를위한시스템을구축하고, 이시스템을 ITS 정책수립에활용 과제명 : ITS 운영진단 평가방안연구 연구자 : 박상조 (2014) 연구목적 : ITS 운영의문제점을파악하고, 개선방안을도출할수있는방법론을개발및적용 과제명 : 도로부문지능형교통체계설계편람수립연구 (Ⅱ) 연구자 : 이승환외 (2015) 연구목적 : ITS 사업의효과적인추진을위해수립 운영중인훈령, 요령, 고시등행정규칙의종합적인정비 과제명 : C-ITS 기술동향조사및국내도입방안연구 연구자 : 강경표외 (2013) 연구목적 : C-ITS 서비스규격서작성및관련인프라구축로드맵수립 문헌검토및현장조사등을통한 ITS 검지체계의현황파악 ITS 소통정보신뢰성평가를위한현장자료수집및분석 DSRC 기반 ITS 검지체계의경제성평가를위한모의실험수행 문헌검토및현장조사등을통한국내외사례조사 인터넷정보업체인네이버와한국지능형교통체계협회의협력을통한시스템개발 관련문헌및사례검토 국가 ITS 아키텍쳐분석 ITS 운영의진단 평가를위한논리모형개발 부천시 ITS 운영진단 평가사례분석 국가통합교통체계효율화법, ITS 업무요령, ITS 사업시행지침분석 도로설계편람등타분야사례분석 문헌검토및현장조사를통한기술동향파악 한국교통연구원과한국지능형교통체계협회의공동연구 일반국도 ITS 신뢰성평가를위한현장조사및분석 DSRC 기반일반국도 ITS 의구축타당성검토 DSRC 를이용한일반국도 ITS 서비스개선및단계별확대방안 일반국도교통정보의효율적수집및제공을위한 DSRC 구축방안정립 ITS 현장시설물관리시스템운영사례및정보화현황분석 ITS 현장시설물관리시스템도입방안검토 ITS 현장시설물관리시스템설계, 개발, 운영및활용검토 ITS 운영진단평가방법론정립 ITS 운영진단평가시험수행 ITS 운영진단평가도입방안도출 ITS 업무요령개정검토 ITS 사업시행지침마련 ITS 구축설계편람 ( 안 ) 도출 C-ITS 의교통안전효과분석 C-ITS 요구사항분석 C-ITS 서비스규격서작성 C-ITS 상용화를위한인프라구축및법 제도개선 C-ITS 단계별추진로드맵수립 14

39 ( 표계속 ) 구분 주요선행연구 본연구 선행연구와의차별성 연구목적연구방법주요연구내용 과제명 : Traffic Management Centers in a Connected Vehicle Environment (Task3) 연구자 : Burgess 외 (2013) 연구목적 : C-ITS 환경에부응하기위한교통관리센터의요구사항및역할파악 과제명 :C-ITS Interoperability with Existing ITS Infrastructure 연구자 : Green 외 (2014) 연구목적 : 5.9 GHz 근거리통신기반 C-ITS 와기구축된 ITS 인프라의기술및정책적연계방안도출 과제명 : Connected and Autonomous Vehicles 2040 Vision 연구자 : Hendrickson 외 (2014) 연구목적 : C-ITS 및자율주행차량의도입으로인한영향을설계, 인프라, 통신장비투자측면에서분석 과제명 : 자율주행시대를대비한첨단도로인프라의전략적관리방안 연구목적 : 대상지자체의여건에맞게첨단도로인프라의전략적관리를도입하기위한분석절차를개발및적용하며, 전략적관리를지원하기위한국가차원의정책방안들을도출함 미국전역에걸쳐주요교통관리센터들의각실무자들을대상으로설문조사 문헌조사및사례연구 현장방문및면담조사 시스템공학분석 C-ITS 및자율주행차량전문가워크숍개최 자율주행도입시나리오별영향분석 국내 외문헌조사 현장방문및담당자면담조사 자문협의체운영 기술부문위탁용역 교통관리센터의운영과관련된 C-ITS 프로그램검토 교통관리센터의미래변화전망 C-ITS 환경에대응하기위한교통정보센터의기능적요구사항분석 C-ITS 에대한기술현황, 활용분야등조사 C-ITS 주요서비스별교통정보센터및현장시설물의기술적요구사항검토 C-ITS 신규인프라와기구축 ITS 인프라의기술적및정책적연계방안연구 설계및투자의사결정에대한영향 실시간자료사용의변화분석 기존인프라에대한영향, 인력교육수요, 운전면허, 통신시설투자, 화물이동에대한영향분석 첨단도로인프라의기술및관리현황검토 첨단도로인프라의전략적관리에관한원칙및분석절차정립 첨단도로인프라의전략적관리분석절차의적용 첨단도로인프라관리를위한정책방안검토 제 1 장서론 15

40 4. 연구의기대효과 본연구의정책적기대효과는크게두가지이다. 첫째, ITS 패러다임의변화에부응하여첨단도로인프라관리와관련된투자의사결정을지원함으로써사회적편익을창출할수있다. 둘째, C-ITS 및 차량-도로자동화 서비스를위한신규기술의시장보급에대한불확실성이높은과도기단계에서기존의 ITS 인프라를최대한활용하는방안을검토할수있다. 이두가지기대효과는신규첨단도로인프라의시장도입초기단계에서불확실성이높은인프라구축에대한위험관리 (Risk Management) 에기여함으로써얻을수있다. 이러한정책적기대효과외에도, 본연구는첨단도로인프라의운영및유지관리를점검하고, 그연장선상에서기존의 ITS와 C-ITS 간의관계를정립하기위한통합적인분석절차를국내에서처음으로개발하여적용했다는점에서학술적기여도가있다. 그림 1-7 연구의기대효과 16

41 CHAPTER 2 첨단도로인프라의기술환경변화 01 첨단도로인프라의범위설정 ITS의패러다임변화 국내교통정보수집 가공 제공환경의변화 시사점 33

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43 CHAPTER 2 첨단도로인프라의기술환경변화 본장에서는첨단도로인프라의범위를설정하고, ITS의진화에따른교통정보수집, 가공및제공체계의변화를검토하여첨단도로인프라의운영및유지관리와관련한시사점을도출한다. 1. 첨단도로인프라의범위설정 도로와관련된자산은 < 그림 2-1> 에서제시한바와같이 도로교통운영자산 과그밖에일반적인시설및장치로구분할수있다. 여기서 도로교통운영자산 은도로교통의운영 1) 과관련된시스템및서비스를제공하기위해활용되는시설, 장비및인력으로정의할수있다. 여기서도로교통운영자산은더세분화하여 동적 (dynamic) 교통정보제공과관련된 ITS 자산 과그밖의자산 ( 예 : 정적교통정보관련자산, 사고예방시설등 ) 으로나눌수있다. 도로교통운영자산은 < 그림 2-2> 에서제시한바와같이물리적, 시스템적또는인적속성을갖는구성요소를포함한다 (FHWA, 2005). 여기에서 1 물리적속성 은특정자산및시스템을이루고있는하드웨어및물리적객체를, 2 시스템적속성 은관리기능을제공하기위한시스템들을연결하고, 제어하기위한하드웨어, 소프트웨어및통신인프라의기능및구조를, 3 인적속성 은대상자산을운영하고관리하기위한인력자원을의미한다. 1) 운영 (operations) 은사용자와관련된성능 (customer-related performance) 을유지하고개선하기위해기존의교통시스템을최대한활용하는통합적인시스템및서비스의제공으로규정되며, 통상적인교통운영, 대중교통운영, 유고관리, 악천후에대응한관리, 네트워크및시설관리등을포함한다. (FHWA 의용어정의웹사이트 년 12 월접속 ) 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 19

44 그림 2-1 도로관련자산의분류 출처 : 저자작성. 그림 2-2 도로교통운영자산의구성요소 출처 : FHWA Identification of operation assets. p20. 20

45 도로교통운영자산들을위에서언급한세가지구성요소중가급적한가지속성만 가지도록세분화하면 < 표 2-1> 에서제시한바와같은목록을얻을수있다. 이러한 목록은도로교통운영자산관리를전산화하기위한기초자료로활용될수있다. 표 2-1 도로교통운영자산의세부목록 ( 예시 ) 자산 ID 물리적속성 시스템적속성 인적속성 용도 교통정보제공컴퓨터하드웨어 교통관리센터정보배포 교통정보제공컴퓨터소프트웨어 교통관리센터정보배포 교통정보제공키오스크컴퓨터하드웨어키오스크지지대전력소스통신인터페이스지역운영소프트웨어 교통관리센터정보배포 검지기차량센서자료처리시스템 lead-in cable 처리장비캐비넷파워소스통신인터페이스 교통제어장치신호설계교통관리센터운영 출처 : FHWA(2005) 을참조하여저자작성. 자율주행시대의첨단도로운영을위해서는 ITS 서비스제공을위한자산뿐만아니라차량의자동인식을위한가시성높은차로마킹, 이정표등도함께요구된다. 뿐만아니라태양열충전도로등신개념의시설도 광의 ( 廣義 ) 의첨단도로인프라 에속한다고볼수있다. 이동성및안전향상을위한 동적교통정보관련 ITS 자산 이그밖의첨단도로시설및장비에비해그운영개념이현재까지는상대적으로더잘정립되어있다. 이런점을감안하여본연구는 ITS 인프라를 협의 ( 狹義 ) 의첨단도로인프라 로규정하여, 이를주요분석대상으로설정하였다. 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 21

46 2. ITS 의패러다임변화 1) 기존의 ITS 에서 C-ITS 로의진화양상 C-ITS 2) 는 < 그림 2-3> 에서보는바와같이 ITS 구성요소간양방향통신을통해안전, 이동성및환경을개선하기위한목적으로개발되었다. C-ITS 는 V2V( 차량간통신 ) 또는 V2I( 차량과인프라간통신 ) 을활용하여이동성및안전향상을위한다양한애플리케이션을제공할수있다. 또한, 차량위치기반의정보수집및제공이확대되면서정밀도로지도, 측위 ( 해당도로에서차량의위치파악 ) 등새로운기술요소들에대한연구개발이활발하게진행되고있다 ( 세부내용은 [ 부록 1] 에제시됨 ). 그림 2-3 C-ITS 의개념도 출처 : US DOT National Connected Vehicle Field Infrastructure Footprint Analysis. p19. 2) 미국에서는통신의연결성이라는측면을강조하여 C-ITS 대신 Connected Vehicle 이라는용어를사용함 22

47 C-ITS 를위한첨단도로인프라의주요항목들은아래와같다 (FHWA, 2014). 노변통신장치, 지지대, 파워및네트워크통신선등 신호현시및주기에관한서비스를위한교통신호제어기인터페이스 보안인증및네트워크신뢰성확보를위한지원시스템및절차 3) 고정밀도로기하구조, 표지판및기타관련자산들의위치에관한지도정보 고도의정밀성및정확도로차량의위치를파악하기위한측위서비스 차량자료를수집 가공하고, 교통정보및위험경고를제공하기위한데이터서버 C-ITS 는기존의 ITS 와비교했을때, 현장장비, 센터, 통신장비등으로구성되는 시스템운영의기본틀은유사하나, 아래와같이애플리케이션개념, 통신개념, 독립 성및신뢰의측면에서차이를보인다. 4) (1) 애플리케이션개념 (Application Concepts) 기존의 ITS 에서는도로관리기관들이관할지역의도로에첨단도로인프라를구축하고, 이들을통제하는것이일반적이었다. 반면에, C-ITS 환경에서는각도로관리기관이자신이소유하지않은장치 ( 예 : 차량단말기 ) 를통해생성된정보도통신채널의소유권유무에관계없이손쉽게접근할수가있게되었다. 이로인해 자료의수집주체 와 정보를표출하는주체 의불일치가빈번하게발생할수있다. 이러한 C-ITS 기반의애플리케이션개념이교통정보분야에확대적용되기위해서는모든이해당사자가상호통신할수있도록하는언어및규칙이요구된다. (2) 통신개념 (Communication Concepts) 기존의 ITS 환경에서는대부분의도로관리기관들이각자의관할구역및도로에 3) 미국에서는보안관리시스템을 (Security Management Systems: SCMS) 각 C-ITS 애플리케이션의기반시스템과통합하기위한운영개념및시스템요구사항을규정하고있음 (U.S. DOT, 2011) 4) C-ITS 와기존의 ITS 에관한비교내용은 National ITS Architecture Team (2015) 의해당부분을요약 정리한것임 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 23

48 필요한장치및시설들을구축하였다. 또한이러한현장인프라를자신들이관리하는통신네트워크를통해관할서버들에연결하는중앙집중형의통신방식을주로사용했다. 한편, 민간부문에서는개별이용자들이여러개의통신서비스에가입하는경우, 개별서비스제공자가제공하는고유의인터페이스를통해필요한정보에접근해야만했다. 반면에 C-ITS 의환경에서는개방형인동시에상호신뢰가전제되는통신방식으로정보가송수신된다. 이를위해, 교통관리센터와대상인프라간자료및메시지교환에대한표준 ( 예를들면, 통신네트워크표준인 Internet Protocol version 6) 이필요하다. (3) 독립성과신뢰 (Independence and Trust) 기존의 ITS 환경에서는하나의큰관리센터를중심으로 명령및통제 하는방식이주류를이루고, 통행자도대상기관의애플리케이션을별도로취득해서교통정보에접근하는방식이보편적이었다. 반면에 C-ITS 환경에서는전체적인시스템내에서각장치의운영주체가타운영주체들과는독립적으로대상장치를운영하게된다. 이런환경에서는자료출처의신뢰성을보장해주는인증만있으면, 그출처가어디인지는중요하지않게된다. 독립성과더불어신뢰체계를유지하기위해서는자료형식및내용의표준화뿐만아니라정보및통신의보안을위한공공키인프라 (Public Key Infrastructure: PKI) 가요구된다. 이런맥락에서 C-ITS 환경에서는모든이용자 ( 운전자, 시스템운영자, 관리기관 ) 가전자인증을신청해야하며, 정보수신자는인증된정보만을신뢰하게된다. 또한개인사생활보호를위해서수집되는정보중에개인노출위험이있는부분은암호화 (encryption) 가필요하다. 2) 차량자동화기술현황 자율주행은대상차량이센서및카메라등으로수집된정보를기반으로자신의운 행조건을인지및평가하여, 내부의자동화시스템에의해그이동을자체적으로제어 할때가능하다. 이러한자율주행이안전하게수행되려면, < 표 2-2> 에제시한세부 24

49 단계인인지, 계획, 실행이오류없이처리되어야한다. 뿐만아니라, 이러한세부단 계로이루어지는행위주기 (loop) 들이상호간에충돌이나모순없이병렬적으로실행 되어야한다. 표 2-2 단계인지계획실행 자율주행을위한행위주기의세부단계 수행내용 자율주행차량은여러센서들을통해주변환경에대한자료를수집하고, 자신과주변환경과의관계를파악함 소프트웨어알고리즘은수집된센서자료들을해석함 ( 즉, 도로이미지로부터차로마킹을파악하고, 정밀센서자료를통해주변차량의행태를파악함 ) 자율주행차량은이와같이해석된자료를기반으로자신의행위에대한계획을세움 ( 즉, 도로운행에대한전반적인궤적, 감 가속및방향전환을즉각적으로결정함 ) 계획단계에서결정된의사결정들을실행가능한명령으로변환하여차량의제어시스템 ( 조향장치, 브레이크등 ) 으로전달함 자료 : Anderson 외 (2014) 를참조하여저자작성. 자율주행차량은동적인운전환경을파악하기위해카메라에기반을둔컴퓨터시각 (computer vision) 시스템과여러센서조합을함께사용할수있다. 대표적인센서로 Lidar (Light detection and ranging), Radar(Radio detection and ranging), 초음파센서, 적외선센서등이상용화되어있다. 이러한센서들각각의장 단점을고려하여여러센서들을상호보완하는방식을사용한다. 또한필요에따라서특정센서의오작동에대비하여유사기능을수행하는센서들을여분으로운영함으로써안전성을높일수있다. 자율주행차량은실시간측위를수행해야한다. 이를위해전역측위시스템 (Global Positioning Systems: GPS) 5) 과전자지도가필요하다. 대상차량은 GPS 를통해인공위성으로부터신호를받아서자신의전역좌표 (global coordinates) 를파악하고, 이렇게파악된좌표를도로전자지도와상호참조하는데사용하게된다. 여기서사용되는전자지도는차량제어와관련된의사결정에활용될수있는정도의정확도와신뢰성을갖춰야한다. 5) 측위보정을위해 GPS 는관성항법시스템 (Inertial Navigation Systems: INS) 과병행하여사용되는데, INS 는 gyroscopes 와 accelerometers 로구성되며외부참조지점없이도대상차량의위치, 방향및속도를지속적으로계산함 (Anderson 외, 2004, p64) 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 25

50 전자지도는자율주행의측위에활용될뿐만아니라, 앞에서언급한자율주행의인지단계에서사용되는여러가지센서들의기능을보완해주는또하나의센서로서의역할을담당할수있다. 같은맥락에서주요선진국은민-관협력을통해 정밀지도기반의 ADAS 의개발및검증에투자하고있다. 6) 이러한 정밀지도기반의 ADAS 가상용화되기위해서는관할지역에구애받지않고일관성을유지하는 최신지도자료의생성및제공 이필요하다. ADAS 에적용가능한지도자료속성들의예는 < 표 2-3> 에제시하였다. 표 2-3 ADAS 에적용가능한지도자료속성 지도자료속성 ADAS 적용사례 갱신빈도 속도제한 속도경고 매우높음 ( 연간 7~9%) 교통표지 향상된 navigation ( 예 : 트럭 ) 높음 차로정보 ( 갯수, 폭, 분리대, 연결성 ) 차로유지, 차로이탈경고, 곡선부경고 보통 교통신호 교차로지원 보통 건널목 ( 보행자, 트램 ) 향상된 navigation, 교통약자보호 보통 통행료징수시설, 장애물 / 조명변화 / 속도제한 / 차량간거리고속도로 IC, 터널접근관리 매우낮음 ( 도로신설및개량시 ) 구배 (grade) 곡선부경고, 연료소모지원 ( 승용차, 트럭 ) 매우낮음 ( 도로신설및개량시 ) 횡방향구배 (bank) 전복에대한경고 ( 트럭 ), 곡선부경고 낮음 ( 도로신설및개량시 ) 출처 : Bennett외 Emerging Digital Mapping Requirements for C-ITS. p12. 3) 차량 - 도로자동화 의도입에관한주요이슈 자율주행의도입방향은 1 개별차량의센서및제어기술을통해구현되는 ( 즉, 차량자동화 에만의존하는 ) 독립적인방식과 2 C-ITS 와 차량자동화 의접목을통해구현되는협력적인방식인 차량-도로자동화 로대별된다. 차량-도로자동화 를통한협력형의자율주행을주장하는측은그근거로서첫째, 독립적인자율주행차량은그내부에장착되는센서가격이충분히낮아질때까지시장에서폭넓게보급되기힘들 6) 예를들면, 유럽연합에서는 ADASIS 라는민 관협력 Forum 을운영하고있음 26

51 고, 둘째, 독립적인자율주행시스템이제공하는인지범위의시 공간적제약으로인해, 안전측면의보완을위해도로인프라의도움이필요하다는점을제시한다. 차량-도로자동화 는독립형의자율주행방식에비해첨단도로인프라의관리측면에서고려해야할사항들이더많을것으로예상된다. 이와관련하여 차량-도로자동화 를도입하고자하는도로관리기관들이직면하게될주요이슈는아래와같다. 도로인프라에서전달되는정보가차량제어의어느수준까지관여해야하는가? 어느수준의차량자동화단계를목표로도로인프라를구축해야하는가? 어떤방식의교통관리를채택해야하는가? (1) 차량과도로인프라간정보교환에관한기술적요구수준 C-ITS 와 차량-도로자동화 모두도로인프라와차량간에정보교환을필요로한다는점에서유사성을보인다. 하지만, 전자는 운전자 가, 후자는 차량시스템 이차량의제어권을갖고있는운행환경에서운영된다는점에서두시스템은서로차별화된다 (< 그림 2-4> 참조 ). 이두시스템의본질적인차이는아래의논의와같이차량과도로인프라간에교환되는정보의기술적요구수준에서찾을수있다. 그림 2-4 차량과도로인프라간정보교환의유형 출처 : 저자작성. 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 27

52 차량에서도로인프라로가는정보 ( 타입 A와 C) 는정확도및신뢰성에대한검증만이루어진다면차량제어주체에크게영향을받지않는다. 반면에도로인프라에서차량으로가는정보 ( 타입 B와 D) 의경우, 그기술적요구사항이차량의제어권이누구에게있는가에크게달라질수있다. 예를들면, 차량의제어권이시스템에게있는타입 D는시스템이인지하고판단해야하는정보이므로, 인간운전자에게제공되는타입 B에비해정보의형식, 내용및갱신빈도등에대한보다높은기술수준이요구된다. (2) 차량자동화단계에따른자율주행서비스범주차량자동화의단계는 조향, 가 감속등의제어에대한주체가누구인가?, 운전환경에대한모니터링의주체는누구인가?, 비상시대응주체는누구인가?, 시스템의기능은어느수준인가? 에근거해서구분될수있다. 미국기반의국제표준기관인자동차공학협회 (Society of Automotive Engineers: SAE) 는최근에차량자동화를여섯단계로구분하여발표한바있다 (< 표 2-4> 참조 ). 이단계구분에따르면자율주행 2단계까지는인간운전자가, 3단계이상부터는자율주행시스템이각각대상차량의운행환경을인지및판단한다고간주된다. 표 2-4 차량자동화의단계 단계 자동화단계명칭 조향가 감속제어 운전환경모니터링 비상시대응주체 시스템기능 ( 운전모드 ) 0 수동 인간운전자 인간운전자 인간운전자 해당없음 1 운전지원 인간운전자 인간운전자 인간운전자 특정운행모드 2 부분자동 시스템 인간운전자 인간운전자 특정운행모드 3 조건부자동 시스템 시스템 인간운전자 특정운행모드 4 높은수준의자동 시스템 시스템 시스템 특정운행모드 5 완전자동 시스템 시스템 시스템 모든운행모드 자료 : SAE Automated Driving: Levels of Driving Automation are Defined in New SAE International Standard J3016. Society of Automotive Engineers. 차량자동화의단계는 < 표 2-5> 에서제시한바와같이자율주행서비스의범주를정 하기위한핵심적인요인중의하나가된다. 예를들면, 낮은자동화단계의부분적인 28

53 자율주행에서는주차지원, 추월지원, 작업구간지원과같은서비스가가능하다. 이러한부분적인자율주행서비스의경우, C-ITS 인프라는인간운전자에게있을때위험경고등의정보제공을목적으로사용될수있다. 반면에, 자동화 5단계에해당하는완전자율주행에서는주차관제, 자동긴급정지, 도로관제와같은서비스가제공될수있다. 이러한완전자율주행서비스를위해서, C-ITS 인프라에서제공되는정보가차량제어에직접적으로개입하는것이필요할수있다. 표 2-5 자율주행서비스범주 특성구분 운행조건 낮은속도의운행 한정된시간동안운행 지속적인운행 부분자동 주차지원 (Parking assistant) 운전자 - 촉발자동주차 운전자의지속적인감독이요구됨 필요시운전자개입 추월지원 (Passing assistant) 운전자 - 촉발자동추월 도로에서만적용 운전자의지속적인감독, 필요시운전자에게제어권이양 작업구간지원 (Construction site assistant) 횡 / 종방향자동제어 도로작업구간에적용 운전자의지속적인감독, 필요시운전자에게제어권이양 높은수준의자동 N/A 자동차로변경 (Lane change chauffer) 운전자가촉발한자동차로변경 도로에서만적용 운전자의감독불필요 자동도로운전 (Highway chauffeur) 횡 / 종방향자동제어 도로에서만적용 운전자의감독불필요, 적정시기에운전자에게제어권이양 완전자동 주차관제 (Parking pilot) 자동대리주차 차량의전적인책임 자동긴급정지 (Automated emergency stop) 운전자가무의식상태일경우차량을안전지역에자동대피이동 도로관제 (Highway pilot) 횡 / 종방향자동제어 도로에서만적용 운전자의감독불필요, 운전자에게제어권이양불필요 출처 : ERTICO Regulatory Needs and Solutions for Deployment of Vehicle and Road Automation (Draft1). p15. (3) 차량 - 도로자동화 를위한교통관리방식 자율주행차량과일반차량이혼재하여운행할경우, 교통관리는일반차량의기술수 준을고려하여수행해야한다. 왜냐하면, C-ITS 통신기능을갖추지않은일반차량의 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 29

54 경우, 기존보다진일보한교통관리를적용하기에한계가있기때문이다. 이를감안하여, 자율주행차량의도입으로인한교통운영측면의효과를높이기위해자율주행전용차로운영을고려할수있다. 자율주행전용차로를운영하는방식은차량제어를각각의자율주행차량에개별적으로맡기는 분산형 과도로인프라기반의교통관리센터에맡겨서군집주행의형태로교통류를관리하는 중앙통제형 으로대별할수있다. < 표 2-6> 에서제시한바와같이 분산형 은정밀한차량센서및제어알고리즘을기반으로하여개별적으로관리되기때문에 중앙통제형 에비해도로인프라에대한투자비용이낮은반면에, 차량들이개별적으로자신의운영효율성을추구하다보면 중앙통제형 에비해시스템전체의효율성및안전성확보가어려울수있다. 반면에 중앙통제형 은도로인프라의시스템오류및해킹이발생했을때교통관리전체가마비될수있으며, 자율주행에있어 C-ITS 인프라의역할비중및법적책임을증가시킬것으로예상된다. 표 2-6 자율주행지정차로운영을위한교통관리방식의비교 관리방식특성구분도로관리기관이부담해야할인프라투자비용및법적책임시스템전체의이동성및안전목표달성의용이성도로인프라의시스템오류및해킹발생에대한대응의유연성출처 : 저자작성. 분산형 ( 개별차량에의한제어 ) 낮음 낮음 높음 중앙통제형 ( 교통관리센터에서관제 ) 높음 높음 낮음 3. 국내교통정보수집 가공 제공환경의변화 1) 교통정보수집환경의변화 기존의 ITS 환경에서는특정지점에서차량통과와관련된정보를수집하는고정식 검지방식이일반적으로사용되었다. 예를들면, 대표적인고정식검지장비인 VDS 는 30

55 해당도로지점에서개별차량의속도, 차량길이, 점유율, 통과시간등의정형화된정보를차로별로수집하여일정주기로교통정보센터에제공한다. VDS 는대상지점을통과하는교통량의전수조사가가능하다는장점이있어서, 교통관리측면에서활용도가높다. 하지만, VDS 를통한지점식정보수집은그유지관리비용이높은편이고, 구간통행시간및속도를산출하는데있어심각한오차를야기할수있다. 구간검지방식에대한수요의증가로인해개별차량의번호표지판인식을위한카메라기반의 AVI 가일반국도및지자체도시부도로를중심으로구축되었다. 또한통신기술의발달로인해개별차량이대상구간에진 출입하는시점을차내단말기와 DSRC 기반의노변장치와의통신을통해파악하는구간통행정보수집방식도가능해졌다. DSRC 기반의구간통행정보수집은 AVI 방식에비해구축및운영에소요되는비용이저렴하여점차확대되는추세를보인다. 더나아가 C-ITS 및 차량- 도로자동화 환경에서는도로의센서뿐만아니라, 개별차량의센서및카메라로부터수집되는교통정보의내용이다양해지게된다. 예를들면, 교통소통뿐만아니라교통안전, 도로기상, 포장상태등을모니터링하는데도움이되는다양한정보가수집된다. 또한, 앞에서언급한바와같이개방형인동시에상호신뢰가전제되는통신방식이사용됨에따라개별운영주체간에송수신되는정보메시지집합이새롭게규정된다. 예를들면, 미연방교통부는기본안전메시지 (Basic Safety Message: BSM) 에대한정의및표준화에지원하고있다. 또한국제표준기구인 European Telecommunications Standards Institute (ETSI) 는차량간통신, 차량 -인프라통신을위한정보표준인협력적인지메시지 (Cooperative Awareness Messages: CAM) 과분산형환경경고메시지 (Decentralized Environment Notification Messages : DENM) 을규정하였다. 2) 교통정보가공환경의변화 기존의 ITS 환경에서는비교적정형화된교통소통자료를가공하는절차가필요하며, 이를위해이상치판정 제거알고리즘, 결측처리알고리즘, 통행시간추정및예측알고리즘등이사용된다. 반면에 C-ITS 환경에서는정형화된교통소통자료뿐만아니라기상, 주차, 유고, 포장상태모니터링등에관한방대한비정형화된자료를수 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 31

56 집하여거의실시간으로유용한정보로변환해야한다. 따라서고도화된정보처리알고리즘과효율적인자료저장시스템 ( 예 : 클라우드데이터베이스 ) 이요구된다. 기존에는 지능형교통체계표준노드 링크체계 ( 국토교통부,2015c) 를기반으로하여정보가가공되었고, 도로구간단위로속도, 통행시간등성능지표를산정해왔다. 반면에 C-ITS 및 차량-도로자동화 환경에서는차량위치기반의자료수집이확대된다. 이러한차량기반자료는운행환경및지도정보의빈번한갱신을요구하고, 차로단위의상세도를갖는다. 이를감안하여기존의표준노드 링크체계에대한수정 보완이요구된다. 한편국내의주요지자체들은교통정보센터에서축적된빅데이터의분석결과를기반으로교통정책을개선하려는시도 7) 를하고있다. C-ITS 환경에서는이러한방식의빅데이터활용이더증가할것으로예상된다. 또한첨단도로인프라를통한교통관련자료를기상, 보험등타분야의자료와융합 가공하는사례도확대될전망이다. 3) 교통정보제공환경의변화 ITS 도입의초창기에는 VMS 나교통방송을통해불특정다수의운전자에게교통정보를제공하는것이일반적이었다. 이방식은정보제공의연속성및시기적절성측면에서한계를보인다. 한편최근에는차량네비게이션장비또는스마트폰앱의사용이일반화되었다. 더나아가특정지점이나구간을통과하는차량에게차로별로교통정보를제공하는무선통신기반의서비스도상용화될전망이다. 7) 이와관련한모범사례를들면, 대전시는교통정보센터에데이터웨어하우스구축을통해속도, 통행시간등의성능평가지표 (performance measure) 를사용자의요구에맞게추출할수있는시스템을도입하였고, 서울시는과거이력자료를기반으로도로통행패턴을예측하는교통예보시스템을도입할예정임 32

57 4. 시사점 1) 서비스운영개념기반의통신기술선정과개방형프로토콜정립의요구 C-ITS 및자율주행서비스별로그운영개념에적합한통신기술이선택될필요가있다. 예를들면, DSRC 는통신지연 (latency) 이거의없어야하는안전애플리케이션을위해차량-차량또는차량-인프라통신을제공하는데적합하다. 8) 반면에통신지연 (latency) 의요구사항이낮은애플리케이션에대해서는 DSRC 대신셀룰러통신을사용하는것이더경제적일수있다. 또한 C-ITS 및 차량-도로자동화 의활성화를위해통신기술간호환성이확보되어야하며, 이를위해셀룰러네트워크 (2G, 3G, 4G/LTE), DSRC 등다양한통신매체에적용가능한개방형프로토콜및채널이필요하다. 9) 2) 고정밀측위서비스와동적지도정보관리의필요성 C-ITS 및자율주행을위한 차량위치기반서비스 를제공하기위해서높은정확도로차량의위치를파악하기위한측위서비스가필요하다. 특히도시부도로나터널등에서 GPS 의오차를최소화할수있는보정기술이적용되어야한다. 또한도로교통에대한지도정보를효율적으로제공하기위해실시간교통정보, 기상정보를포함한다양한속성정보를효과적으로통합하는관리시스템을구축 운영할필요가있다. 예를들면, Local Dynamic Map (LDM) 을매개로하는계층적방식이도입되면, 전체적인데이터전송량이감소되고, 정보요청에대한응답시간이단축되는이점이있다 (SAFESPOT, 2008, p11) 8) 첨단도로인프라의정보가차량제어에사용되는 차량 - 도로자동화 는 C-ITS 에비해더높은기술수준의 DSRC 프로토콜이요구됨 9) ISO TC204 WG16 는대상애플리케이션의필요에따라동적으로통신프로파일을선택하는통신프로토콜을 육상이동체에대한통신접근 (Communications Access for Land Mobiles: CALM) 의표준으로채택함 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 33

58 3) 소프트웨어및하드웨어의신규요구사항을고려한교통정보관리의요구 막대한양의자료를처리하거나송 수신하기위해관련소프트웨어및하드웨어에대한관리방식의변화가요구된다. 기존 ITS 환경에서는인접한교통정보센터간정보연계가교통소통정보위주로이루어졌지만차량기반의교통정보수집이확대됨에따라안전, 기상, 또는포장모니터링등과관련된비정형정보에대한연계가요구되며이를위한정보가공인프라가확충될필요가있다. 또한교통관리센터의 현장과센터간통신 또는 센터내부의통신 을위한주파수대역, 하드웨어및저장용량등에대한확장이요구된다. 뿐만아니라기존 ITS 환경에서는대부분의서비스가교통관리센터를통해제공되었으나, 향후에는교통혼잡및위험요인에즉각적으로또는선제적으로대응하기위한분산형방식의교통정보저장및제공이확대될것이다. 10) C-ITS 및 차량-도로자동화 환경에서는개별차량으로부터의정보가수집되는방식이주류를이루게되고, 이를악용한해킹또는테러의가능성이높아진다. 이를감안하여보안인증및네트워크신뢰성확보를위한시스템및절차가요구된다. 교통정보관리에관련된인프라의요구사항이많이짐에따라, 보안과같이전문성이요구되는업무는전문업체및기관에위탁하는방식도검토할필요가있다. 10) 이러한요구사항을반영하여유럽의 C-ITS 참조아키텍처인 ITS Station Architecture 는 C-ITS 애플리케이션제공을위해독립적으로운영되는개별주체를 ITS station 으로규정하여이러한 station 상호간의정보교환을규정함 34

59 CHAPTER 3 첨단도로인프라관리의개념및현황 01 첨단도로인프라관리의개념정립 첨단도로인프라의운영및유지관리현황 첨단도로인프라관리에관한기반조성현황 시사점 47

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61 CHAPTER 3 첨단도로인프라관리의개념및현황 본장에서는첨단도로인프라관리의개념을정립하며, ITS 운영및유지관리, 그리고관련기반조성에관한현황을검토하여첨단도로인프라관리측면의시사점을도출한다. 1. 첨단도로인프라관리의개념정립 앞에서언급한바와같이첨단도로인프라관리의대상을교통정보관련 ITS 인프라로한정해보자. 자동차 도로교통분야 ITS 사업시행지침 ( 국토교통부, 2015a) 에따르면 ITS 자산에대한운영및유지관리는 < 표 3-1> 과같이크게운영, 유지관리, 시험 검사 검증, 교정업무로구분된다. 이러한업무구분은소관기관의책임소재를파악하기에는적합할수있다. 하지만, 첨단도로인프라관리를이업무들에만한정하는것은운영및유지관리의체계를진단하여그개선방안을도출하고자하는정책적요구에는대응하는데에는한계가있다. 위의논의를바탕으로본연구는첨단도로인프라의전략적관리를 ITS 서비스의질을일정수준이상보장하기위해대상자산들의운영및유지관리를시스템차원에서진단하고개선하기위한활동 으로규정한다. 다시말해서, 첨단도로인프라의전략적관리는 < 그림 3-1> 에서제시한바와같이운영및유지관리에관한업무수행을지원하기위한계획및평가, 개선방안을포괄적으로모색하는것을목적으로하는상위수준 1) 의개념으로간주할수있다. 이런맥락에서기존에통상적으로수행되어왔던개별자산및시스템에대한운영및유지관리는하위수준에서구체적인사업시행을통해서구현되는기본적이며단기적인인프라관리에속한다고볼수있다. 1) 투자의사결정을지원하기위한중장기적인전략도출에중점을둔다는의미에서이용어를사용함 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 37

62 표 3-1 ITS 인프라에대한운영및유지관리업무구분 업무구분운영유지관리시험 검사 검증교정 업무내용 수집시설 장비를이용한교통정보의수집, 자료의분석 가공, 관련시설제어에활용, 일반에교통정보제공 운영에필요한성능및기능유지를위한전문적인유지보수 ( 직접수행또는전문업체위탁 ) 운영및유지관리업무수행을위해성능평가전담기관 / 표준화전담기관에서정하는바에따라시험 검사 검증수행시험 검사 검증결과에따라 ITS 시설 장비의기능수정 보완 자료 : 국토교통부 (2015a) 를참고하여저자작성. 그림 3-1 첨단도로인프라의전략적관리개념 출처 : 저자작성. 2. 첨단도로인프라의운영및유지관리현황 1) 교통관리센터중심의 ITS 운영및유지관리현황 앞에서언급한 ITS 관련인프라들은일반적으로교통관리센터를중심으로운영및 유지 관리되고있다. 이러한현황은 < 그림 3-2> 에제시된바와같이교통정보의수집, 38

63 가공및제공이교통관리센터를중심으로이루어지는 ITS 서비스의구조적인특성을 반영한다. 그림 3-2 ITS 서비스를위한교통정보의수집, 가공및제공 출처 : 국가경쟁력강화위원회 ITS 발전전략. p4. < 표 3-2> 에서제시한바와같이, 국토교통부, 한국도로공사, 지자체등이소관교통관리센터의관리주체이다. 교통관리센터의주요관리업무는 센터운영시스템과현장시스템의성능유지, 신속한장애복구체계구축 등이며, 대부분의관리주체는이러한업무의일부나전체를민간용역업체또는타공공기관에위탁하고있다. 표 3-2 국내의교통정보센터운영현황 (2012 년기준 ) 관리주체국토교통부한국도로공사민자고속도로운영기관지방자치단체 현황국가교통정보센터 1개지방국토관리청 ( 서울, 원주, 대전, 익산, 부산 ) 교통정보센터총 5개궁내동교통정보센터외 59개센터서울외곽순환고속도로등 10개센터경기도교통정보센터 1개서울특별시, 부산시등주요도시의교통정보센터총 54개 (BIS 센터포함 ) 자료 : 한국지능형교통체계협회 (2014) 를참고하여저자작성. 위에서언급한교통관리센터들은 < 그림 3-3> 에서보는바와같이교통정보의공유를위해협력하고있다. 교통네트워크의특성상두개이상의교통정보센터가그운영에관련되는경우가많아서센터간정보연계가중요하다. 하지만, 현재국가교통정보센터를매개로하는중앙집중형의정보공유는비교적잘이루어지고있으나, 센터간직접적인정보연계는아직미흡한실정이다. 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 39

64 그림 3-3 국가교통정보센터의정보연계현황 출처 : 임성한외 통합교통관리를위한교통정보연계및제공체계개선연구. p35. 국토교통부와서울시등주요도로관리기관들은교통관리센터를중심으로 ITS의운영및유지관리에대한평가를수행해오고있으며, 그주된목적은관련업무를대행하는기관들의수행능력및실적을점검하는데있다. 예를들면, 국토교통부는국도 ITS 업무를대행기관에위탁하고있다. 이대행기관에대한업무수행능력을평가하기위한주요항목에는 교통운영 ( 데이터의정확성, 특별교통대책도입등 ), 유지관리 ( 현장설비가동률, 정기성능평가 ), 그리고 효율성 ( 예산및인력관리 ) 이있다. ITS의운영및유지관리에대한평가는도로관리기관의업무개선을위한기초자료로서중요성을갖지만, 다른한편으로는도로이용자의서비스향상이라는목적을달성하기위해서도필요하다. 이런관점에서교통운영의시 공간적분석에기반을둔성능평가나, ITS 서비스별요구사항분석등을도입할필요가있다. 하지만, 국내의도로관리기관에서는예산및인력부족등으로인해아직까지는이러한전문화된평가를적극적으로추진하지는못하고있다. 또한교통정보센터에서축적된빅데이터를 ITS의운영에대한평가에활용하는지자체도몇몇대도시에불과하다. 2) 뿐만아니라 2) 예를들면, 대전시는교통정보센터에데이터웨어하우스를구축을통해속도, 통행시간등의성능평가지표 (performance measure) 를사용자의요구에맞게추출할수있는시스템을도입함 40

65 국내에서는이와같은빅데이터에기반을둔평가가유지관리부문에서활용되는사례 는거의전무한실정이어서, 앞으로이와관련된투자및정책지원이요구된다. 2) ITS 교통정보관련현장인프라의구축및운영현황 (1) 고속도로의교통정보수집및제공인프라한국도로공사는 1993 년이래로고속도로교통관리시스템 (Freeway Traffic Management System: FTMS) 를구축하여 2012 년기준 4,044km 전구간을대상으로교통정보수집및제공인프라를구축운영하고있다 ( 한국지능형교통체계협회, 2014, p12). 이와관련한현장장비 3) 로 2012 년기준 VDS 2,865 대, DSRC 노변장치 911 대, CCTV 1,593대, VMS 930대, AVC 273대가운영중에있다 ( 한국지능형교통체계협회, 2014, p13). 또한, 한국도로공사는 2007년이래로 ( 영업소에설치된 ) DSRC 장치와차량단말기의통신을통해무정차고속도로통행료징수를위한하이패스시스템을도입하였다. 4) 하이패스차량단말기는통행료징수이외에도구간통행시간등교통소통정보산출에도활용되고있다. 이와같은 하이패스기반교통정보제공시스템 을위해영업소가아닌일반도로노변에도 DSRC 인프라가구축및운영되고있다. 현재보급된하이패스시스템은통행료징수를목적으로제작되었다. 따라서이를위해상용화된차량단말기나노변장치등이실시간안전정보제공등과같은다양한 C-ITS 서비스에활용되기위해서는기능개선이나신규인프라도입을통한대체가필요하다. (2) 일반국도의교통정보수집및제공인프라 일반국도 ITS 는 2013 년현재전체연장의 19.6% 에달하는 2,633 km 구간에구 축 운영되고있다 ( 국토교통부, 2014). 일반국도에는교통정보수집및제공을위해 3) Dedicated Short Range Communication (DSRC): 근거리전용통신 Closed Circuit Television (CCTV): 폐쇄회로 TV Variable Message Sign (VMS): 가변정보표지 Automatic Vehicle Classification (AVC): 자동차량분류장치 4) 하이패스단말기보급률은 2014 년기준 50.6% 에달함 ( 국내등록차량 1,977 만대중 1,000 만대에보급 ) 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 41

66 2013년현재 VDS 1,955대, AVI 5) 616대, DSRC 노변장치 151대, CCTV 707 대, VMS 4,010 가운영중이다 ( 임성한외, 2013, p10). 이러한 ITS 현장인프라는 5개의지방국토관리청 ( 서울, 부산, 대전, 익산, 원주 ) 에의해분할관리되고있다. 주목할점은고속도로가민간자본운영구간을제외하고는한국도로공사에의해서만관리되는것과는달리, 일반국도는행정구역에따라관리주체가상이하다는것이다. 예를들면, 대전-청주축의국도 17호선은대전시계안의도로구간은대전광역시가, 그이외의부분은대전지방국토관리청이각각관리한다. 일반국도 ITS의검지체계는 2000 년대후반부터기존의 VDS 방식에서 DSRC 방식으로점차적으로전환되고있다. 다시말해, 교통소통정보의수집방식이지점검지에서구간검지로변화되었으며, 이는 1세대 ITS에서 C-ITS 로넘어가는과도기적인과정으로간주될수있다. 하지만, 아직까지는이러한검지체계의변화가주로교통소통정보에한정되어있으므로, 다양한 C-ITS 서비스의제공을위해서는향상된 DSRC 단말기의도입, 노변통신인프라의확대, 통신프로토콜의정립등의추가적인개선이요구된다. (3) 도시부도로의교통정보수집및제공인프라각지방자치단체는소관행정구역내의도시부도로에대한인프라관리의주체로서, 2002 년이래로 첨단교통모델도시건설사업 등의지방 ITS 사업을추진해왔다. 이러한지자체사업을통해 2013 년기준으로 VDS 2,697 대, AVI 331 대, DSRC 노변장치 1,847 대, CCTV 2,105 대, VMS 1,128 대, BIT 6) 18,517 대에달하는현장인프라가전국적으로구축되었다 ( 채원주외, 2014). 일반국도의경우와마찬가지로, 주요지자체들은최근 DSRC 등무선통신기반의구간검지체계를확대하고있으며, 이에대한중앙정부차원의국고지원이있었다. 예를들면, 국토교통부가도시부도로의교통개선을위해 2009년부터추진한첨단교통관리시스템 (Advanced Traffic Management System: ATMS) 사업은하이패스단말기와통신할수있는 DSRC 노변장치의설치를확대하는데기여했다. 한편, 경찰청은도 5) Automatic Vehicle Identification (AVI): 자동차량인식장치 6) Bus Information Terminal (BIT): 버스안내터미널 42

67 시교통정보시스템 (Urban Traffic Information System: UTIS) 사업을통해독자적인 DSRC 통신규격에기반을둔정보수집체계를구축및운영하고있다. ATMS 사업과 UTIS 사업은모두구간검지기반의교통정보시스템을구축 운영하고있지만, 두사업에서채택된통신규격이상이하다는것에주목할필요가있다. 이러한통신규격의불일치는관련인프라간운영연계의장애요인이되고있다. 이는첨단도로교통운영에필요한통신프로토콜의표준화를위한기관간협력및의견조율의중요성을시사한다. 3. 첨단도로인프라관리에관한기반조성현황 1) ITS 법제도및계획체계 국가통합교통체계효율화법 ( 법률제14080 호, 시행 ) 은 ITS 에관한제반사항을규정하고있다. 이법의제78조에의하면, ITS 사업은 교통체계지능화사업시행지침 에따라시행하도록되어있다. 이를위해최근까지는 ITS 업무요령 ( 국토교통부훈령 870 호 ), ITS 사업시행지침 : VMS 설치 운영및유지 관리 ( 국토교통부고시제 호 ) 및 ITS 사업시행지침 : 교통정보수집용 CCTV 설치및관리 ( 국토교통부고시제 호 ) 에따라 ITS 운영및유지관리업무가수행되었다. 최근에이세가지행정규칙의내용이 자동차 도로교통분야 ITS 사업시행지침 ( 국토교통부, 2015a) 으로개정 통합하여고시되었다. 개정 통합된 ITS 사업시행지침은도로교통분야에속하는 ITS 사업의효율성을기하기위해수립되었으며, 관련업무의수행방법및절차들을상세하게규정하고있다. 이지침에는 운영및유지관리 에관한사항외에도 ITS 계획및사업의시행, ITS 표준의적용, ITS 사업의효과분석 에관한사항을다루고있다. 위에서언급한법제도에근거하에 < 그림 3-4> 에서제시한바와같이 중앙정부의 ITS 기본계획 과 지방자치단체및대상도로의 ITS 기본계획, ITS 시행계획, 그리고 ITS 실시계획 을수립하도록되어있다. 이계획체계하에서각지자체및도로관리기관은중앙정부의 ITS 기본계획에부합하는 10년단위의 ITS 기본계획을수립한 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 43

68 다. 또한, 각지자체및도로관리기관의 ITS 기본계획에따라매년시행계획 ( 안 ) 을수립한다. 이렇게수립된 ITS 시행계획 ( 안 ) 은국토교통부주관으로종합및조정을거쳐 ITS 시행계획으로확정된다. 최종적으로해당지자체및도로관리기관은확정된 ITS 시행계획을바탕으로실시계획을수립하여해당사업을시행한다. 그림 3-4 ITS 계획및사업시행체계 자료 : 국토교통부 (2016) 을참조하여저자작성. 대부분의지방 ITS 계획 7) 은첨단도로인프라의신규구축을중점적으로다루고기존인프라의운영개선및노후화대비방안은포함하고있지않다. 예외적으로 대전시 ITS 기본계획 ( 대전시, 2015a) 은첨단도로인프라의관리에대한내용을제한적이기는하나포함하고있다. 이계획은 ITS 장비의교체에대한스케줄및대상을명시하고있으나, 그근거는 장애이력자료 와 내구연한 으로한정하고있다. 7) 2010 년기준으로 ITS 지방계획을수립하였거나수립중에있는지자체는 37 개에달함 ( 박상조외, 2010, p60) 44

69 2) 국가 ITS 아키텍처및기술표준 ITS 시스템은여러구성요소들의상호작용을통해운영된다. 이러한구성요소들이개별적인기능을잘수행하면서도하나의전체시스템으로통합될수있도록대상시스템의설계도역할을하는아키텍처가필요하다. 이러한맥락에서 자동차 도로교통분야국가 ITS 아키텍처 2.0 ( 국토교통부, 2010) 는각시스템이따라야할기본구조, 시스템의기능및물리적구성요소, 정보연계에대한세부내역을명시하고있다. 또한 ITS 시스템의구성요소들상호간의호환성을확보하기위해서는이들에대한요구사항및세부내역을명시한표준 (standards) 이필요하다. ITS 아키텍처가달라지면, 이에부합할수있도록해당시스템의구성요소들간정보연계의내용, 형식, 통신프로토콜등이달라질수있다. 반대로기술환경의변화로인해새로운기술표준이대두됨에따라 ITS 아키텍처의수정및보완이필요할수있다. ITS 표준중에국토교통부와관련된도로교통분야의표준으로 < 표 3-3> 에서제시한 5개의기술기준과관련지침등이있다. 대표적인기술기준인 기본교통정보교환기술기준 은 고속국도 국도 지방도 시 / 군도등교통시설에대한 ITS 구축 운영시필요한기본적인교통정보의교환을위한표준을정의함으로써교통정보의관리 제어 분석 제공의호환성과연계성제고 를목적으로한다 ( 국토교통부, 2012, p1). 또한, 이와관련된지침인 ITS 표준노드 링크구축기준 은 교통정보의수집및제공에활용되는전자도로망인노드 링크를표준화하여 ITS 사업시행자간원활한정보교환과이를통한대국민교통정보제공편의증진, 교통체계지능화사업시행자의효율적인도로운영및유지관리의도모 를목적으로한다 ( 국토교통부, 2015c, p1). 이기술기준들은차량위치기반의정보수집, DSRC 통신의확대등새로운기술환경에부응하여개정되었으나, 다양한 C-ITS 서비스의제공을위해서는추가적인수정 보완이요구된다. 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 45

70 표 3-3 ITS 기술기준및지침목록 (2015 년기준 ) 구분고시번호기술기준명비고 제 호기본교통정보교환기술기준개정 (2004 년제정 ) 제 호기본교통정보교환기술기준 Ⅱ 개정 (2006 년제정 ) 기술기준 지침 요령 기본교통정보교환기술기준 Ⅳ - 무선통신기술을제 호개정 (2008년제정 ) 이용한교통정보수집 제공기술표준제 호대중교통 ( 버스 ) 정보교환기술기준개정 (2004년제정 ) 제 호 근거리전용통신 (DSRC) 를이용한자동요금징수시스템 (ETCS) 의정보교환기술기준 ( 노변-단말간 ) 개정 (2006 년제정 ) 제 호지능형교통체계표준노드 링크구축 관리지침개정 (2004 년제정 ) 제 호지능형교통체계표준노드 링크구축기준개정 (2007 년제정 ) 제 호통행료자동지불시스템단말기인증제도시행요령개정 (2007 년제정 ) 제 호버스정보시스템의기반정보구축및관리요령개정 (2007 년제정 ) 출처 : 한국지능형교통체계협회. 2015b. ITS 표준실무를위한기본교육. p15. 3) ITS 성능평가제도 국토교통부는 ITS 장비, 시스템, 서비스의성능을일정수준으로유지하기위한목적으로 ITS 성능평가의기준, 절차, 방법등을규정한 자동차 도로교통분야 ITS 성능평가기준 ( 국토교통부, 2015b) 을제정하였다. ITS 성능평가는 < 그림 3-5> 에서제시한바와같이기본성능평가, 준공평가, 정기평가또는변경 / 이설평가로나뉘며, 각각신규 ITS 장비및서비스의도입, ITS 사업준공전, 구축및운영단계에서수행된다. 현재시행되고있는 ITS 성능평가를통해개별장비별성능점검이가능하며, 관련된평가결과는기본적이고, 단기적인유지관리대책을세우기위한기초자료로활용될수있다. 위의성능평가지침에서제시하는장비별성능평가기준은정량화된지표 8) 에기반을두고있는데, 이는아마도현재의 ITS 성능평가제도의주된목표가평가의용이성및객관성에확보에있기때문일것이다. 한걸음더나아가 ITS 성능평가가향후 C-ITS 및차량-도로자동화의도입으로인한기술환경의변화에부응하기위해서는 8) 예를들면, VDS 의경우교통량및속도의정확도를, DSRC 교통정보시스템의경우통신정확도만을각각해당시스템및장비의성능평가지표로사용함 ( 국토교통부, 2015b) 46

71 평가대상의확대, 성능평가지표의다양화등추가적인수정 보완이요구된다. 그림 3-5 ITS 성능평가의종류 출처 : 배명환 ITS 성능평가개론 ( 발표자료 ). p 시사점 1) ITS 계획및아키텍처의수정 보완필요성 기존의 ITS 지방계획 에서는첨단도로인프라의유지관리방안을거의다루지않거나, 내구연수에근거한장비교체등으로그내용이한정되었다. 이런현황을고려하여 ITS 지방계획 에첨단도로인프라의운영및관리에대한중 장기적전략을강화할필요가있다. 또한이러한전략을도출하기위해서는해당지자체및도로관리기관의요구사항을파악하기위한구체화된분석절차가필요하다. 이를지원하기위해서는기술환경변화에부응하여국가 ITS 아키텍처를지속적으로갱신할필요가있다. 2) 교통네트워크차원의정보연계확대의요구 광역교통축및네트워크차원에서 ITS 서비스를통합적으로개선하기위해서는고속도로, 일반국도, 도시부도로의여러 ITS 관리주체에서수집되는교통정보의직접적인연계가필요함에도불구하고, 아직까지는국가교통정보센터를매개로하는정보연계체계가주류를이루고있다. 향후 C-ITS 기반의 실시간사고위험경고 등안전에직결된서비스의신속한제공을위해서센터간직접적인교통정보교환이확대될필요가있다. 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 47

72 3) 첨단도로인프라운영 관리평가의정책적활용미흡 기존에도교통관리센터의운영및유지관리에대한평가가있었으나주로대행기관의위탁운영에대한적합성을진단하는목적으로시행되었고, 평가결과가관련인프라의운영 관리개선에활용되는피드백절차가잘정립되어있지않다. 뿐만아니라, 첨단도로인프라에대한 유지관리 와이러한인프라를통해궁극적으로구현하고자하는 ITS 서비스의 운영 간의연계가미흡하다. 이러한현황을감안하여첨단도로인프라의운영및유지관리에대한평가체계의개선이필요하다. 48

73 CHAPTER 4 첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 01 첨단도로인프라의전략적관리원칙 첨단도로인프라관리를위한분석절차수립 대전광역시사례분석 58

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75 CHAPTER 4 첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 본장에서는주요선진국에서인프라의전략적관리를위해도입하고있는개념및사례를참조하여첨단도로인프라관리의핵심원칙을도출한다. 또한이렇게도출된원칙을기반으로분석절차를수립하고이를대전시 ITS를대상으로적용한다. 1. 첨단도로인프라의전략적관리원칙 첨단도로인프라의현황검토로부터기존의기본적이고, 단기적인운영및유지관리업무뿐만아니라중장기적이며포괄적인전략을모색하기위한관리도도입되어야한다는시사점을얻었다. 국내에서이러한전략적관리에대한개념이첨단도로인프라에적용된사례가거의없다. 이를감안하여, 본연구에서는아래와같이해외의관련개념및사례 1) 에대한시사점을기반으로하여전략적관리를추진하기위한핵심원칙을도출하고자한다. 1) 자산관리 (asset management) 자산관리는물리적인자산을비용효과적으로운영, 유지보수및개선하기위한목표지향적이며체계적인절차로정의되며, 자료수집, 전략평가, 프로그램선택및피드백과정으로구성된다 (FHWA,1999, p7). 미국등주요선진국에서는도로교통분야의자산관리를주로포장시스템및교량구조물등에주로적용해오다가최근에교통운영및안전과관련된자산에대해서도적용하는사례가있었다. 자산관리는해당자산의운영및유지보수에관한업무자체도다루지만, 이용자의요구사항을반영 1) 해외의관련개념및사례의상세한내용은 [ 부록 3] 에요약 정리됨 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 51

76 하기위해자산의상태및성능을지속적으로모니터링하는것을중요시한다. 또한 이모니터링결과를다시자산관리의목표설정에반영하고, 운영및유지관리를개선 하는데활용한다는시사점을제공한다. 2) 시스템공학분석절차 시스템공학분석은여러가지구성요소로이루어진시스템을효율적으로구축, 운영및유지관리하기위한프로젝트관리절차이다. 미국의연방교통부는이분석절차를교통운영및안전관련인프라, 특히 ITS 인프라에자산관리를적용하기위한도구로활용할것을권장하고있다. 이분석절차에는기본적인운영및유지관리가주요업무단계로포함되어있다. 그외에도대상시스템의운영개념에기반을두어시스템의구축및운영을평가하도록되어있다. 이러한평가방식은운영과유지관리를연계하여대상시스템의기능향상을도모한다는점에서의의가있다. 3) 첨단장비및시설의노후화관리 (Obsolescence Management) 노후화관리는제조업, 국방산업등의분야에서첨단장비및시설에대한유지보수비용을감소시키기위해적용되는절차이다. 이를통해대상시스템의생애주기전반에서노후화에대한대응방안을모색할수있다. 특히기술로드맵, 노후화예측, 개방형시스템아키텍처및기술표준화등을통해설계단계에서부터예방적으로노후화에대비하는접근방식은첨단도로인프라의기능갱신및대체와관련된전략을모색하는작업에도활용될수있다. 4) 교통관리센터관리에대한평가의정량화및다양화 앞서 3장에서언급한바와같이 ITS 서비스가교통관리센터를중심으로제공되고있다는현황을감안하면, 교통관리센터의운영및유지관리에대한평가는첨단도로인프라관리의핵심적인요소로간주될수있다. 최근미국등주요선진국들을중심으로교통관리센터의운영및유지관리에대한평가를정량화하고, 이를위해관련성능 52

77 지표를다양화하는사례들이증가하고있다. 이러한사례들로부터첨단도로인프라관리측면에서배워야할교훈은운영및유지관리에대한평가결과를지속적으로축적하여교통관리센터의관리에대한중장기적전략을수립하는기초자료로활용해야한다는것이다. 위에서고찰한개념및사례에대한시사점으로부터도출한첨단도로인프라의전략적관리원칙은아래와같이네가지로요약된다 (< 그림 4-1> 참조 ). ITS 서비스운영 과 대상장비및소프트웨어의유지관리 에대한연계 신-구인프라의관계정립에기반을둔유지관리요구사항파악 운영및유지관리에대한종합적인평가및그결과의정책적활용 ITS 패러다임변화에부응한단계적유지관리계획수립 그림 4-1 첨단도로인프라에대한전략적관리의원칙도출 자료 : 저자작성. 위에도출된첨단도로인프라의전략적관리원칙중 < 그림 4-1> 에점선사각형으로 강조한세개의항목이사례분석에서중점적으로논의된다. 네가지관리원칙중 ITS 패러다임변화에부응한단계적유지관리계획수립 은 C-ITS 또는 차량 - 도로 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 53

78 자동화 와관련된신규인프라의구축문제와밀접하게관련된다. 이제막 C-ITS 시범사업을시작한국내여건에서는신규인프라의구축과관련된구체적인분석을수행하기에는한계가있다. 따라서본연구는첨단도로인프라관리에대한분석절차의수립및적용에는이에관한구체적인분석을배제하며, 대신에그개념을아래에개략적으로제시한다. 논의의편의상, 기존 ITS 에서 C-ITS 로넘어가는과도기에서요구되는단계적유지관리를상정해보자. 기존 ITS와 C-ITS 융합환경에서서비스를일정수준유지하기위해서는 < 그림 4-2> 의예와같이첨단도로인프라의시장점유율의시간에따른추세를고려하여첨단도로인프라의노후화에대한관리를수행해야할필요가있다. 왜냐하면, C-ITS 장비의도입은그와대체관계에있는기존 ITS 장비에대한기능개선또는폐기의필요성을증가시킬수있기때문이다. 이를감안하여기존 ITS 장비의대체및유지보수에대한투자계획을단계적으로수립해야한다. 이와관련한세부적인의사결정은대상장비의기술특성, 생애주기비용등을감안하여이루어져야한다. 그림 4-2 첨단도로인프라의시장점유율변화 자료 : 저자작성. 54

79 2. 첨단도로인프라관리를위한분석절차수립 본섹션에서는대상도로관리기관및지자체가첨단도로인프라의전략적관리원칙을적용하기위해활용할수있는분석절차를수립한다. 독자의이해를돕기위해전체적인분석절차를제시하기전에이절차의근간을이루는핵심개념및분석모듈을아래와같이먼저설명한다. 1) 운영과유지관리의연계를위한요구사항분석 ITS 서비스를높은수준으로제공하려면첨단도로인프라의운영과유지관리가잘이루어지는지에대한평가가투명해야한다. 시스템공학분석절차가대상시스템의운영과유지관리를연계하기위한평가를포함한다는것을상기하자. 이를감안하여, < 그림 4-3> 에제시한바와같이교통정보의수집, 가공및제공단계별로 ITS 서비스운영 과 대상장비및소프트웨어의유지관리 를대응시켜서요구사항을도출할필요가있다. 그림 4-3 운영과유지관리의연계를위한요구사항분석 자료 : 저자작성. 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 55

80 2) 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립을통한첨단도로인프라요구사항파악 기존 ITS가 C-ITS 로전환되는과도기에부응하여기존 ITS서비스와 C-ITS 서비스의관계를정립하는것은첨단도로인프라관리측면에서중요하다. 기존의 ITS 서비스중에 C-ITS 서비스와연계가가능한것을파악하여, 신-구인프라의연계운영을모색할필요가있기때문이다. 이러한점을감안하여, 본연구에서는기존 ITS 서비스와 C-ITS 서비스의관계를고려하여첨단도로인프라의요구사항을도출하기위한분석을 < 그림 4-4> 와같이수행한다. 이분석모듈의 1단계에서는 ITS 서비스와 C-ITS 서비스각각에대해교통정보의수집, 가공및제공단계별로각각어떤프로세스가사용되는지를분석한다. 또한이에근거하여기존 ITS와 C-ITS 서비스간연계가가능한지를검토한다. 이러한사전검토를바탕으로 2단계에서는기존의 ITS 서비스별로 C-ITS 환경에부응하기위해교통정보수집, 가공및제공단계별로 신규 ITS 인프라와연계가가능한기존인프라가무엇인지, 신규 ITS 인프라로대체될수있는기존인프라는무엇인지 등을인프라관리측면에서분석한다. 그림 4-4 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립분석모듈 자료 : 저자작성. 56

81 첨단도로인프라의관리를위한분석절차는 < 그림 4-5> 에제시한바와같이위에서설명한두개의분석파트 ( 그림의점선으로강조된두개의사각형부분 ) 를핵심모듈로하고있다. 이분석절차를통해 운영과유지관리의연계에관한요구사항, 신-구 ITS 서비스의관계정립에기반을둔 소프트웨어적요구사항 및 하드웨어적요구사항 을파악하고, 이러한요구사항을종합적으로고려하여운영및유지관리체계의개선방안을도출한다. 다음절에서는이분석절차를대전광역시의 ITS 인프라에적용하여, 이와관련된운영및유지관리체계의개선방안을도출한다. 본문에서는이분석으로부터도출된주요시사점을위주로논의하고, 그밖에구체적인현황분석내용은 [ 부록 4] 에요약 정리하였다. 그림 4-5 첨단도로인프라의관리를위한분석절차 자료 : 저자작성. 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 57

82 3. 대전광역시사례분석 1) 개요 본사례분석은앞에서수립한첨단도로인프라관리의원칙및분석절차를대전광역시를대상으로적용하기위해수행되었다. 본사례분석은크게두부분으로구성된다. 첫째, 첨단도로인프라에대한기존의유지관리체계및업무분석을통해 운영과유지관리의연계를위한요구사항 을파악하는것이다. 둘째, 기존 ITS와 C-ITS 의관계정립 을통해첨단도로인프라의요구사항을소프트웨어측면과하드웨어측면으로구분하여파악하는것이다. 궁극적으로이렇게도출된요구사항들을반영하여대전시의첨단도로인프라운영및유지관리체계에대한개선방안을도출한다. 대전시는 2000 년첨단교통모델도시사업을기점으로하여광역버스정보시스템 (Bus Information System: BIS), 버스운행관리시스템 (Bus Management System: BMS), 첨단교통관리시스템 (ATMS) 구축을추진했다. 이러한지자체 ITS 사업을통해교통정보수집, 가공및제공과관련한현장장비, 교통관리센터장비및통신시설등의첨단도로인프라가대전시전역에구축되었다. 2) 이렇게구축된인프라에대한운영및유지관리가대전시의도로교통정책에서중요한이슈중의하나이다. 3) 한편대전시는국토교통부가추진하는 C-ITS 시범사업 의주요대상지이다. 4) 이시범사업에서제공될 14개서비스 5) 는기술특성에따라 < 표 4-1> 에서제시한바와같이기본정보제공, 이벤트정보제공, 요금징수, 버스운행관리로분류할수있다. 여기서이벤트정보제공은 V2I ( 차량과인프라간통신 ) 에의한서비스와 V2V ( 차량간통신 ) 또는 V2P ( 차량과보행자간통신 ) 에의한서비스로세분화할수있다. 2) 이러한첨단도로인프라를통해제공되는기존의 ITS 서비스에대한상세한설명은한국지능형교통체계협회 (2015a) 에제시됨 3) 대전광역시 ITS 구축및운영 관리현황에관한상세내용은 [ 부록 4] 에제시됨 4) C-ITS 시범사업의세부추진내용은 [ 부록 2] 에제시되어있으며, 시범사업의대상서비스에대한상세한설명은한국지능형교통체계협회 (2015c) 에제시됨 5) C-ITS 시범사업의 15 개서비스중 위치기반차량데이터수집서비스 는독립된서비스라기보다는수집 - 가공 - 제공절차를거치는여타서비스의수집단계에해당되고, 위치기반교통정보제공서비스 의수집단계에포함된다고간주하여, 본사례분석에서는별도의서비스로다루지는않음 58

83 표 4-1 이벤트정보제공 C-ITS 시범서비스의구분 서비스그룹기본정보제공 V2I 또는 I2V ( 차량 인프라통신 ) V2V ( 차량간통신 ) 또는 V2P ( 차량 보행자통신 ) 요금징수버스운행관리 C-ITS 서비스위치기반교통정보제공서비스도로위험구간정보제공서비스노면상태기상상태정보제공서비스도로작업구간주행지원서비스교차로신호위반위험경고서비스스쿨존속도제어서비스보행자충돌방지경고서비스우회전안전운행지원서비스옐로우버스운행안내서비스차량추돌방지지원서비스긴급차량접근경고서비스차량긴급상황경고서비스 Wave 통행료징수서비스버스운행관리서비스 자료 : 국토교통부 (2013) 를참조하여저자작성. 위의현황을통해대전시가기존의 ITS에서 C-ITS 로넘어가는과도기에직면하고있다는것을알수있다. 이러한첨단도로인프라의기술환경변화는 < 표 4-2> 에제시한바와같이교통정보수집, 가공및제공체계의변화를가져올전망이다. 대전시의경우기존에는도로상에특정지점에서고정식검지를통해지점속도, 교통량을수집하거나, 프로브차량을이용하여구간통행시간을측정하는것이대표적인교통정보수집방식이었다. 반면에 C-ITS 가도입됨에따라속도, 가 감속정보, 차로위치등의상세자료가개별차량들의위치를기반으로수집될수있다. 한편기존의 ITS 에서는 표준노드 링크체계 를기반으로하여정보를가공하고제공해왔다. 즉도로의노드나링크를기본단위로하여교통량, 속도또는통행시간을산정하는방식이일반적으로사용되었다. 반면에 C-ITS 의경우아직까지 표준노드 링크체계 를어떻게활용할지에대한논의가이루어지고있지않다. 대전시의교통정보제공을검토해보자. 기존 ITS 환경에서는차로별구분이없는구간단위정보가제공되었다. 반면에 C-ITS 는차로구분이요구되는서비스를포함하고있다. 또한기존에는교통정보의제공이시 공간적으로제약이있었으나, C-ITS 환경에서는 V2I 또는 V2V 를이용하여교통정보제공의범위가확대될전망이다. 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 59

84 표 4-2 교통정보수집, 가공및제공에관한기존 ITS 와 C-ITS 의차이점 ( 대전시 ) 기술환경운영단계수집가공제공자료 : 저자작성. 기존 ITS 도로상에특정지점에서수집 - 검지기 - 프로브차량장치 - 노변기지국통신 - 이벤트기반차량위치데이터수집 ( 이벤트는교차로, 정류장등 ) 구간통행시간, 지점속도, 교통량 정의된노드 - 링크체계단위로가공 도로노드-링크단위의지표생성 ( 주요지표는속도, 통행시간, 교통량 ) 특정지점에위치한장비로정보제공 (VMS, BIT) C-ITS 움직이는차량으로연속수집 위치기반차량의속도 상태정보 ( 감 가속등 ) 수집 차로구분필요 노드 - 링크체계의수정 보완에대한검토가요구됨 V2I 로제공되는기본정보, 상태정보가공방안이불분명함 V2V 또는 V2P 기반의정보중차로단위의가공이필요한것이있음 V2I 를통해, 노변기지국에서차량으로기본정보, 이벤트정보제공 V2P 또는 V2V 를통해전방이나후방으로차량간정보전달 차로단위의정보제공필요 2) 운영과유지관리의연계를위한요구사항 ITS 인프라에대한기존의유지관리는 현장장비및센터시스템의기계적작동을일정수준으로유지하고, 장애에대처하는업무 에중점을두고있다. 뿐만아니라이러한 ITS 장비에대한유지관리에있어 ITS 서비스의운영에대한고려가미흡하다. 이런측면을감안하여 ITS 서비스의질을확보하기위한첨단도로인프라의운영과유지관리에대한연계요구사항은다음의네가지로요약된다. 첫째, 교통정보의수집단계에서해당정보의신뢰성확보를위해관련현장장비의정확도및신뢰도가주기적으로평가 관리되어야한다. 또한현장장비에서교통관리센터로정보를송수신하는과정에서데이터의손실및왜곡을최소화해야한다. 둘째, 교통정보의가공단계에서는실시간 ( 예 : 5분이내 ) 정보생성을차질없이수행하기위해교통관리센터의하드웨어의성능을주기적으로평가 관리해야한다. 또한 60

85 가공정보의정확도를일정수준이상유지하기위해소프트웨어측면에서가공프로세스에대한점검및개선도요구된다. 셋째, 교통관리센터에서축적되는빅데이터에대한분석의효율성을높이는것을센터데이터베이스관리에대한목표중의하나로포함하여유지관리에반영해야한다. 넷째, 교통정보의수집, 가공및제공으로구성되는일련의운영업무를효과적으로지원하기위해노드 링크체계와기초데이터에대한지속적인갱신과주기적인점검 보정을수행해야한다. 3) 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립을통한요구사항파악 (1) C-ITS 서비스에대한상세분석 C-ITS 시범사업에서제공예정인서비스각각에대해교통정보수집, 가공및제공단계별로상세분석을수행하였다. 각단계에서의주요검토항목은아래와같다. 수집 : 어떤속성의데이터를물리적으로어느위치에서수집해야하는가? 가공 : 수집된데이터를가공하여어떤정보를생성해야하는가? 제공 : 이용자에게어떤정보가물리적으로어느범위까지제공되어야하는가? < 표 4-3> 은교통정보의수집, 가공및제공단계에서검토되어야하는항목들을 C-ITS 서비스별로제시한다. 이러한전반적인검토항목조사로부터아래와같은시사점을얻을수있다. 각서비스별로요구되는정보제공범위를볼때, 해당구간에만국한할수있는서비스와해당구간상류부까지전파가필요한서비스가있다. 후자의경우해당정보를노드 링크체계에맵핑하는것이필요하다. 예를들면, 기본정보제공, 도로위험구간정보제공, 노면기상상태정보제공, 도로작업구간주행지원 은수집위치뿐아니라상류부까지정보제공이필요한서비스이다. 이서비스들을위한정보는개별차량위치기반으로수집된다고하더라도, 수집된정보의가공, 저장및제공을위해표준노드 링크를활용할필요가있다. 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 61

86 한편 버스운행관리, 교차로신호위반위험경고, 스쿨죤속도제어, 보행자충돌방지경고, 우회전안전운행지원 은정보의수집과제공위치가거의동일한서비스들이다. 하지만이서비스들에대해서도대상정보들을데이터베이스로저장하여정책적으로활용하고자한다면, 노드 링크체계에맵핑하는과정이추가적으로필요하다. 기존 ITS 서비스는차로별구분이없는구간단위의서비스였다. 반면에 C-ITS 기반의이벤트정보제공서비스그룹에는차로수준의정밀도가요구되는측위시스템에기반을둔서비스가존재한다. 이러한서비스를지원하기위해 오차수준이차로폭미만인 정밀도로지도의구축이요구된다. 표 4-3 운영단계 / 속성 수집 제공 운영단계 / 속성 수집 제공 C-ITS 서비스별교통정보수집, 가공및제공단계의검토항목 가공 가공 서비스그룹 / 서비스명 데이터 차량위치정보 기본정보요금징수버스운행관리 위치기반교통정보제공 급감속등상태정보 WAVE 통행료징수 통과톨게이트, 차량정보 버스운행관리 버스운행정보 위치전구간전구간톨게이트버스경로 정보 위치 서비스그룹 / 서비스명 데이터 속도, 통행시간, 소통상태 소통상태, 통행시간 위험정도에따라돌발상황판단 돌발상황정보 수집위치상류부까지제공필요 도로위험구간정보제공 급커브, 낙하물, 역주행 노면기상상태정보제공 안개, 결빙, 수막 이벤트정보 부과요금 부과요금징수여부 수집위치 도로작업구간주행지원 공사, 청소, 작업정보 위반운행검출 버스운행위반경고 수집위치해당차량 교차로신호위반위험경고 교차로신호현시 위치위험구간위험구간공사구간교차로 정보 위치 위험요인정보생성 구간위험정보 위험요인정보생성 주의운전정보 수집위치상류부까지제공필요 도로작업정보생성 도로작업정보제공 신호위반판단 신호위반위험경고 수집위치의해당차량 62

87 ( 표계속 ) 운영단계 / 속성 서비스그룹 / 서비스명 스쿨존속도제어 보행자충돌방지경고 이벤트정보 우회전안전운행지원 옐로우버스운행안내 수집 데이터 위치 차량속도 스쿨죤및실버죤 횡단보도에보행자또는자전거유무 횡단보도 교차로접근차량 교차로 옐로우버스정차 통학버스정차위치 가공 제한속도 상충위험판단 충돌예측 별도의가공절차없음 제공 정보 스쿨존및실버존제한속도 횡단보도에보행자또는자전거유무 충돌경고 옐로우버스정차 위치 수집위치에서만제공 운영단계 / 속성 수집 제공 서비스그룹 / 서비스명 데이터 이벤트정보 차량추돌방지지원긴급차량접근경고차량긴급상황경고 전방차량사고, 급정거, 급감속 소방차, 구급차접근여부 사고상황 위치전구간전구간전구간가공별도의가공절차없음별도의가공절차없음별도의가공절차없음 정보 위치 전방차량사고, 급정거, 급감속 소방차, 구급차접근여부수집위치에서만제공 고장, 사고등위험상황 자료 : 저자작성. (2) 기존 ITS와 C-ITS 의관계정립기존 ITS 와 C-ITS 서비스간의관계는아래와같이 연계및통합, 보완및대체, 신규도입 의세가지유형을취할수있다. 연계및통합 : 신-구인프라를연계운영하여시너지창출이가능한경우 보완및대체 : 기존인프라의한계로인해그동안미진했던기존 ITS 서비스의수준을신규 C-ITS 인프라를활용하여개선할수있는경우 신규도입 : 기존 ITS 운영개념과연계되기힘든신규 C-ITS 서비스에해당됨 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 63

88 예를들면, C-ITS 위치기반교통정보제공서비스 는 기존 ITS의교통정보제공서비스 와 연계 통합 하여시너지창출이필요하고, 이를위해신-구인프라의연계운영이요구된다. 한편기존 ITS의 돌발상황관리 와 버스운행관리서비스 는정보수집인프라의부재로그운영이미흡했으나, C-ITS 환경의관련서비스로 보완및대체 가가능해졌다. 다시말해신규 C-ITS 인프라의활용을통해기존 ITS 서비스의수준을향상시킬수있게되었다. C-ITS 기술을활용하여 Wave 통행료자동징수체계 를전면적으로도입할지, 아니면 기존 DSRC 기반의자동징수체계 를그대로유지하면서신규인프라를점차적으로도입할지를결정하기위해서는두기술대안의성능및유지관리특성등을비교분석하는것이필요하다. 하지만, 요금징수관련서비스는이러한기술적인비교분석이외에도정책적인의사결정이필수적인사안이다. 요금징수는해당도로관리기관의재정수입과직결되므로, 요금징수위반을최소화할수있는대안이선택될가능성이높기때문이다. 이를감안하여요금징수서비스와관련된구체적인요구사항파악은본사례분석에서제외한다. C-ITS 환경에서새롭게도입된신규서비스들로 교차로신호위반위험경고, 스쿨존속도제어, 보행자충돌방지경고, 우회전안전운행지원, 옐로우버스운행안내, 차량추돌방지지원, 긴급차량접근경고, 차량긴급상황경고 가있으며, 이들중상당수의서비스는실시간대응능력을높이기위해차량및도로인프라에서수집된정보를별도의가공없이즉각적으로제공할필요가있다. 위에논의된기존 ITS 와 C-ITS 서비스간관계정립의내용은 < 표 4-4> 에요약적으로제시하였다. 6) 6) 이표는 C-ITS 시범사업서비스를기준으로기존 ITS 와 C-ITS 의관계를정립한것이기때문에이표에포함되지않는기존 ITS 서비스 ( 예 : 버스도착안내, 교통신호제어등 ) 도존재함 64

89 표 4-4 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립 C-ITS 기존 ITS 서비스그룹 C-ITS 서비스기본정보제공위치기반교통정보제공서비스 교통정보제공서비스 이벤트정보제공 V2I I2V V2V V2X 도로위험구간정보제공서비스 노면상태기상상태정보제공서비스도로작업구간주행지원서비스교차로신호위반위험경고서비스 스쿨존속도제어서비스보행자충돌방지경고서비스우회전안전운행지원서비스 옐로우버스운행안내서비스차량추돌방지지원서비스긴급차량접근경고서비스차량긴급상황경고서비스 돌발상황관리서비스 관련되는기존서비스존재하지않음 요금징수 Wave 통행료징수서비스 자동요금징수서비스 버스운행관리버스운행관리서비스 버스운행관리서비스 구분연계및통합보완및대체신규도입보완및대체에관한정책적의사결정이필수적임보완및대체 자료 : 국토교통부공청회자료 (2013) 및대전광역시 (2015a) 를참고하여저자작성. (3) 기존 ITS와 C-ITS 의관계를고려한 S/W 측면의관리요구사항앞에서기존 ITS와 C-ITS 의관계정립을통해기존 ITS 서비스중 교통정보제공서비스, 돌발상황관리서비스, 버스운행관리서비스 가첨단도로인프라관리측면에서중점분석대상으로선정되었다. 이렇게선정된각서비스별로첨단도로인프라의소프트웨어측면의요구사항을검토한결과는아래와같이요약된다. 교통정보제공서비스 는기존 ITS와 C-ITS 인프라를연계 통합함으로써개선될전망이다. 이러한신-구인프라연계를위해서는 C-ITS 환경에서수집되는차량위치기반의기본정보를제공하는전략과더불어이를위한가공프로세스가요구된다. 또한, C-ITS 환경에서수집되는방대한양의차량상태정보를가공하여활용하는방안이마련되어야한다. 기존의 ITS 기본정보수집체계 가 C-ITS 의차량위치기반수집체계 로전환되 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 65

90 는과도기에서첨단도로인프라의유지관리에관한의사결정은엄밀한기술검토와정책수요분석을기반으로이루어져야한다. 예를들면, 기존의교통정보수집장비인 VDS 는교통량전수조사에활용된다는점에서 C-ITS 기반의정보수집으로대체할수없는기술특성을갖고있다는것을감안해야한다. 이용자에게단순히속도정보만을제공하는것이아니라, 병목현상을시 공간적으로예측하여교통혼잡을관리하기위해서는교통량에대한정보가필수적이기때문이다. 따라서 VDS 를신규 C-ITS 인프라로대체하는의사결정에는철저한비교우위검토뿐만아니라신중한정책적판단이요구된다. 한편기존의교통정보제공장비인 VMS 의경우는기능및경제적관점에서만보면 C-ITS 장비 ( 차량탑재장치, 핸드폰애플리케이션등 ) 로대체하는것이바람직하다. 하지만이경우도고령운전자나저소득층등의교통약자를위해서안전취약구간또는네트워크결절점등전략적으로중요한위치에는차량단말기를통한정보제공과 VMS 의운영을병행할필요가있다. 한편 C-ITS 의정보수집인프라를통해버스운행위반관련데이터수집이가능하게되어, 기존 ITS 에서유명무실했던 버스운행관리서비스 가 C-ITS 로인해본격화될것으로전망된다. 이를지원하기위해 운행위반을판단하는가공프로세스 가추가로필요하다. 또한 버스운행관리서비스 를위한축적된자료는버스정책개선에도활용될필요가있으며, 이를위해 표준노드 링크체계 로의맵핑, 관련데이터베이스구축, 분석환경조성등의조치가필요하다. 기존 ITS에서의 돌발상황관리 서비스는외부정보를 CCTV 로확인하고대응하는것외에는별다른역할이없었다. 반면에 C-ITS 환경에서는신규로구축되는수집인프라를통해돌발상황정보를자동적으로수집할수있게됨으로써기존서비스의향상이예상된다. 이와관련하여돌발상황을판단하고, 돌발상황의규모, 성격, 위치등에따라돌발상황정보제공의시 공간적범위를결정하는프로세스가필요하다. 또한이러한정보가공및제공을위해표준노드 링크체계로의맵핑, 관련데이터베이스구축이필요하다. 더나아가이와관련된첨단도로인프라관리의요구사항을분석함에있어, 해당빅데이터를도로교통정책에활용하기위한검토도필요하다. 위에서논의한각 ITS 서비스별로교통정보수집, 가공및제공단계에소프트웨어측면의관리요구사항을 < 표 4-5> 에요약하였다. 66

91 표 4-5 기존 ITS 와 C-ITS 의관계를고려한 S/W 측면의관리요구사항 서비스운영단계수집가공제공 교통정보제공버스운행관리돌발상황관리 C-ITS 노변기지국위치와대전시표준노드 링크체계에맵핑 기본정보및순간속도정보를표준노드 링크에맵핑하는방법이필요함 차량상태정보를별도의데이터베이스로구축할필요가있으며이를위한표준노드 링크맵핑이필요함 기존의수집인프라와 C-ITS 환경의수집인프라의보완 대체관계에대한분석이필요함 현재의가공프로세스에통합및융합하기위한프로세스, 데이터베이스, 표준노드 링크체계맵핑이요구됨 민간자료의활용시, 해당자료의검증및보정이요구됨 C-ITS 에서수집되는차량상태정보활용방안강구 정책적요구에따라 VMS 와 V2I 운영병행 현재는각버스에별도의센서가없고, GPS 데이터의오차문제로가 감속과관련한상세자료를쓰지않고있음 아직까지는운행위반에대한별도의서비스가없는데, C-ITS의차량과노변인프라간통신을통해시행가능 버스운행위반상태수집정보를가공및집계하여, 버스준공영제시행의기초자료로쓰는등정책적으로활용하기위한데이터베이스구축 운영필요 자체단말기에경고메시지를표출하고, 해당정보를센터로전송하는형태 대규모이벤트등스케줄된돌발상황정보수집 사고및기상부문등외부정보와의연계 C-ITS 수집데이터활용 돌발 CCTV 확인 표준노드 링크에맵핑후데이터베이스에저장 돌발상황종료여부확인 돌발정보의특성및정보의시 공간적범위를고려한가공프로세스필요 VMS 제공 V2I 제공 (Virtual VMS) 미디어 / 앱제공 자료 : 저자작성. (4) 기존 ITS와 C-ITS 의관계를고려한 H/W 측면의관리요구사항앞에서기존 ITS와 C-ITS 의관계를 연계및통합, 보완및대체, 그리고 신규도입 으로구분한바있다. 연계및통합 에해당하는기존 ITS 서비스는 교통정보제공 이며, 보완및대체 에해당하는기존 ITS 서비스는 돌발상황관리, 버스운행관리 이다. 7) 한편기존의 ITS 서비스와무관하게신규로도입되는 C-ITS 서비스는 7) 기존의 교통정보제공 는 C-ITS 의 위치기반교통정보제공 과연계및통합관계에있고, 기존의 돌발상황관리 는 C-ITS 의 도로위험구간정보제공, 노면및기상상태정보제공, 도로작업구간주행지원 과보완및대체관계에있으며, 기존의 버스운행관리 는동일명칭의 C-ITS 서비스와보완 대체관계에있음 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 67

92 교차로신호위반위험경고, 스쿨죤속도제어, 보행자충돌방지경고, 우회전안전운행지원, 옐로우버스운행안내, 차량추돌방지지원, 긴급차량접근경고, 차량긴급상황경고 이다. 그밖에도 C-ITS 시범서비스와의연계가어려운기존 ITS 서비스로 버스도착안내, 교통신호제어, 교통데이터웨어하우스 가있다. 위에열거한서비스들이기존 ITS에서 C-ITS 로넘어가는과도기에제공될전망이므로, 이서비스들에대한하드웨어측면의관리요구사항을파악할필요가있다. 이러한요구사항파악에있어, 관련인프라가운영되는단계를 정보수집, 정보가공및분석, 정보제공및제어 로구분할수있다. 정보수집 또는 정보제공및제어 단계에서활용되는주요인프라는현장장비와통신장비이며, 정보가공및분석 단계에서는교통관리센터장비, 가공프로세스, 데이터베이스, 표준노드 링크체계가주요인프라로사용된다. 위에서열거한각서비스에대해서기존 ITS와 C-ITS 의관계를고려한하드웨어측면의관리요구사항은 < 표 4-6> 과같이요약된다. 예를들면, 기존 ITS 와 C-ITS 의 연계및통합 관계에있는교통정보제공서비스를상정해보자. 이서비스에서 정보수집 단계에서는현장장비에대해수집율모니터링, 통신장비에대해통신지연관리등이주요요구사항으로대두된다. 한편 정보가공및분석 단계에서는센터장비에대해시스템부하관리, 가공프로세스와관련해서는데이터퓨전프로세스, 차량위치기반의상태정보가공이요구된다. 마지막으로이서비스의 정보제공및제어 단계에서는현장장비에대해 VMS 관리, 통신장비에대해서는 I2V 관련장비에대한관리가요구된다. 68

93 표 4-6 기존 ITS 와 C-ITS 의관계를고려한 H/W 측면의관리요구사항 서비스그룹 / 서비스명 연계및통합 보완및대체 운영단계 / 관련인프라 교통정보제공 돌발상황관리 버스운행관리 정보 현장장비 수집율모니터링 - 차량센서정확도관리 수집 통신장비 통신지연관리 통신지연관리 - 정보가공및분석 정보제공및대응 센터장비시스템부하관리 - - 가공프로세스 데이터베이스 노드 링크체계 서비스그룹 / 서비스명운영단계 / 관련인프라정보현장장비수집통신장비 정보가공및분석 정보제공및대응 데이터퓨전프로세스, 차량위치기반상태정보가공 퓨전정보저장상태정보저장 C-ITS 수집 가공정보의맵핑을위한가공 돌발상황정보제공범위결정프로세스 돌발상황정보저장 돌방상황정보를맵핑하기위한가공 버스운행위반판단 위반정보저장 위반정보를맵핑하기위한가공 현장장비 VMS 관리 VMS 관리 - 통신장비 I2V 장비관리 I2V 장비관리 - 교차로신호위반위험경고 신규도입 C-ITS 서비스 스쿨존속도제어 보행자충돌방지경고서비스 N/A V2I( 차량 인프라 ) 통신지연관리 센터장비 - 가공프로세스 데이터베이스노드 링크체계 현장장비 통신장비 신호위반판단프로세스 제한속도위반판단프로세스 보행자및자전거충돌가능성판단프로세스 정보및경고제공에대한이벤트발생기록 정보및경고제공에대한이벤트발생기록의맵핑 N/A I2V( 인프라 차량 ) 통신지연관리 우회전안전운행지원 교차로에서의충돌가능성판단프로세스 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 69

94 서비스그룹 / 서비스명운영단계 / 관련인프라정보현장장비수집통신장비 정보가공및분석 정보제공및대응 센터장비가공프로세스데이터베이스노드 링크체계 현장장비 통신장비 옐로우버스운행안내 ( 표계속 ) 신규도입 C-ITS 서비스 차량추돌방지지원 긴급차량접근경고 N/A V2V( 차량 차량 ), V2X( 차량 보행자 ) 통신지연관리 N/A N/A N/A N/A N/A V2V( 차량 차량 ), V2X( 차량 보행자 ) 통신지연관리 차량긴급상황경고 서비스그룹 / 서비스명 C-ITS와의연계가어려운기존 ITS 서비스 운영단계 / 관련인프라 버스도착안내 교통신호제어 교통데이터웨어하우스 정보 현장장비 수집율모니터링 - N/A 수집 통신장비 중복데이터관리 - N/A 정보가공및분석 정보제공및대응 자료 : 저자작성. 센터장비시스템부하관리 - 시스템부하관리 가공프로세스 가공정보정확도분석 데이터베이스 - 돌발정보와연계한신호시간조정 돌발상황으로인해조정된신호시간저장 교통소통정보와돌발상황정보또는버스위반정보등의연계분석 교통소통정보, 돌발상황정보, 버스위반정보등을이용한다차원모델링 노드 링크체계 현장장비 도착정보정확도모니터링 - N/A 통신장비 - - N/A 4) 첨단도로인프라의운영및유지관리체계개선방안 기존에는첨단도로인프라의유지관리가해당장비및시스템의장애에대처하고, 그 성능을일정수준으로유지하는데중점을두었다. 하지만 ITS 서비스의질적수준 에대한고려는상대적으로미흡했다. 뿐만아니라, 기존의운영및유지관리체계에서 70

95 는 ITS 패러다임변화에따른신규요구사항을중 장기적인안목에서검토하는과정이배제되어있었다. 이러한현황을감안하여본사례분석의요구사항검토를통해도출한첨단도로인프라의운영및유지관리체계의개선방안은다음의두가지로요약할수있다 (< 그림 4-6> 참조 ). 첫째, ITS 서비스의질을확보하기위한평가 ( 예 : 수집율, 가공신뢰도등 ) 를기존의유지관리체계에추가함으로써운영과유지관리의연계를도모해야한다. 이런맥락에서기존서비스이외에도 ITS 의진화로인해새롭게추진되는융합서비스또는신규서비스도함께고려하여관련인프라의유지관리를수행해야한다. 둘째, ITS의진화로인해신규인프라가등장함에따라하드웨어측면에서신규로등장한요구사항 ( 예 : 통신지연관리, 시스템부하관리등 ) 을추가적으로유지관리에반영해야한다. 그림 4-6 첨단도로인프라의운영및유지관리체계의개선방안 자료 : 저자작성. 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 71

96 위에서제시한운영및유지관리체계개선방안을지원하기위해서는첨단도로인프라의하드웨어측면의평가뿐만아니라소프트웨어측면의평가를확대할필요가있다. 이런맥락에서하드웨어측면의자산은현장, 센터및통신장비로구분할수있으며, 소프트웨어측면의자산은가공프로세스, 데이터베이스, 표준노드 링크체계, GIS 맵, 기초데이터로구분할수있다. 또한 < 표 4-7> 에서제시한바와같이각각의자산항목에대해서관련평가지표를도입할수있다. 이러한평가지표에대한구체적인산정방법및적용방안에대해서는후속연구가요구된다. 표 4-7 운영및유지관리체계개선을지원하기위한평가지표 ( 예시 ) H/W 측면의자산 현장 자산속성자산항목평가지표 기존 ITS 정보수집장비기존 ITS 정보수집장비 C-ITS 정보수집및제공장비 S/W 측면의자산 VDS RSE VMS V2I 시스템을위한근거리통신장비 수집율, 정확도, 장애율수집율, 정확도, 장애율 정확도 통신성공율, 통신지연, 정확도 센터 센터장비 시스템부하 통신 통신장비 통신지연, 통신장애 가공프로세스데이타베이스표준노드 링크체계 GIS 맵기초데이터 장애율, 실시간성공율시스템부하 현행화정밀도신뢰도 자료 : 저자작성. 72

97 CHAPTER 5 첨단도로인프라관리를위한정책방안 01 국가차원의핵심추진방안 추진주체별기반조성방안 민 - 관협력지원방안 80

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99 CHAPTER 5 첨단도로인프라관리를위한정책방안 본장에서는첨단도로인프라의전략적관리에관한국가차원의핵심추진방안을제시한다. 이추진방안은 ITS 패러다임변화에대한요구사항, 첨단도로인프라관리의현황검토를통한시사점, 사례분석을통해도출한운영및유지관리체계개선방안을종합적으로고려하여도출하였다. 또한이핵심추진방안을지원하기위한추진주체별기반조성방안, 민-관협력지원방안도제시한다. 1. 국가차원의핵심추진방안 첨단도로인프라의관리를위한국가차원의핵심추진방안을본연구의현황검토 및사례분석을통해파악한요구사항을바탕으로 < 그림 5-1> 과같이도출하였다. 각 각의추진방안에대한세부적인내용은아래에제시하였다. 그림 5-1 첨단도로인프라의전략적관리핵심추진방안도출 자료 : 저자작성. 제 5 장첨단도로인프라관리를위한정책방안 75

100 1) 첨단도로인프라관리에관한계획체계정비 첨단도로인프라에대한기존의운영및유지관리업무도지속되어야하지만, 이와병행하여중 장기적안목의인프라관리가시행되어야한다. 이를위해서본연구에서제시한바와같이전략적관리의원칙및분석절차를적용할필요가있다. 이와관련하여기존 ITS 사업절차를수용한다는전제하에첨단도로인프라의관리계획을 < 그림 5-2> 와같은방식으로이원화하여도입할수있다. 즉, 10년마다수립되는 ITS 지방계획 1) 는해당지자체의첨단도로인프라운영및유지관리체계에전략적관리를포함하도록한다. 반면에매년수립되는 ITS 시행계획및실시계획은기본적이고단기적인관리에집중하여해당인프라의장애복구및부품대체등에관한세부내용을다루게한다. 그림 5-2 첨단도로인프라관리를위한계획체계정비방안 자료 : 저자작성. 1) 3 장의현황검토에서살펴본바와같이현재의 ITS 지방계획은첨단도로인프라의신규구축및운영을주로다루고, 유지관리에대한중장기적전략에대한내용이미흡함 76

101 2) 첨단도로인프라관리를위한분석절차도입의의무화 기존에는첨단도로인프라의운영및유지관리체계의개선을다루는전략적관리를지원하기위한분석이거의없었다. 따라서본연구에서사례로서제시한것과같은분석절차를지침으로정립하여제도화하는것이필요하다. 예를들면, ITS 지방계획수립에대한법조항 2) 에 첨단도로인프라의전략적관리를위한분석지침 ( 가칭 ) 을따를것을의무화하는것을고려할수있다. 또한이러한분석절차가제도화되기위해서는전문인력의확보가중요하다. 관련분석을수행하기위해서는첨단도로인프라의운영및관리에대한경험뿐만아니라기존의 ITS 및 C-ITS 아키텍처및관련애플리케이션의운영개념에대한정확한이해가요구되기때문이다. 이런점을감안하여 ITS 담당공무원및실무자를대상으로첨단도로인프라관리에관한체계적인커리큘럼을만들어서직무교육에포함시킬필요가있다. 3) 운영및유지관리의연계를위한평가체계개선및활성화 기존에도교통관리센터를중심으로첨단도로인프라의운영 관리에대한평가가이루어져왔다. 하지만해당평가결과가다양한성능지표를통해정량화되어데이터베이스로저장 관리되지못한한계가있었다. 첨단도로인프라의전략적관리는새로운기술적요구사항을반영해야할뿐만아니라기존의운영 관리에대한면밀한점검에기반을두어야하므로운영 관리의평가가정례화되어야한다. 더나아가관련이력자료를해당인프라관리정책에활용될수있도록데이터베이스를구축 운영해야한다. 이러한평가체계의도입은그초기에는평가의대상이되는관리기관에게는부담으로작용하겠지만, 장기적으로는대상기관이운영및유지관리체계를개선하여업무효율성을높이는데도움이될것이다. 이와같이운영및유지관리연계를위한평가체계를활성화하기위해서평가에소요되는비용을해당 ITS 사업예산에포함시킬필요가있다. 2) 국가통합교통체계효율화법 ( 국토교통부, 2016) 의제 74 조 ( 지방자치단체의지능형교통체계계획수립등 ) 제 5 장첨단도로인프라관리를위한정책방안 77

102 2. 추진주체별기반조성방안 1) 중앙정부차원 (1) ITS 진화를고려한국가 ITS 아키텍처의수정 보완및활용지원 ITS 아키텍처는 ITS 서비스를계획하고, 관련시스템및인프라를구축하기위한설계도의역할을수행하므로, 서비스의요구사항변화에따라그내용을지속적으로갱신해야한다. 이런맥락에서 ITS 의패러다임변화에부응하여기존 ITS 와 C-ITS 의상호관계를정립하기위해서는 C-ITS 의애플리케이션에대한참조아키텍처 ( 예 : 미국연방교통부의 CVRIA 3) ) 가마련되어야한다. 더나아가이와같이새롭게정의되는아키텍처와기존의 ITS 아키텍처의연계및통합을위한수정 보완이필요하다. 한편지자체마다첨단도로인프라관리에대한이해관계가다를수있고, 민간과공공부문이 ITS 서비스를제공하는데있어추구하는가치에차이가존재할수있다. 이를감안하여 ITS 아키텍처를매개로기관간협력에지원해야한다. 예를들면 첨단도로인프라관리를위한 ITS 아키텍처의활용지침 ( 가칭 ) 을마련하고, 이를적용하는지자체및관련기관에게는인센티브를제공하는방안을도입할필요가있다. (2) C-ITS 및차량-도로자동화서비스를위한정보교환기준의수정 보완 C-ITS 및차량-도로자동화의기술적요구사항을반영하기위해서는차량간또는차량과인프라간정보교환에대한국가기준이정립되어야한다. 이를위해서관련시범사업을통해정보교환기준에대한초안을마련하여검증하는과정이필요하다. 또한새롭게정의되는교통정보교환기준은기존의 기본교통정보교환기술기준 ( 국토교통부, 2012), 지능형교통체계표준노드 링크구축기준 ( 국토교통부, 2015c) 과의연계 통합이요구된다. 이와관련하여본연구에서사례로제시한것과같은요구사항분석결과는기존의기술기준을수정 보완하거나새로운기술기준을마련하기위한기초자료로활용될수있다. 3) 상세내용은 ITS Joint Program Office 의 C-ITS 아키텍처웹사이트 (2016 년 12 월접속 ) 참조 78

103 (3) 자율주행시대를위한지도정보와교통정보의통합관리체계정립기존의수치지도에대한오차한도를차로폭이내로감소시키고, 이와같이개선된정밀지도와교통소통, 유고상황등의동적정보를연계할수있는데이터베이스의구축이요구된다. 또한이를지원하기위한운영및유지관리체계도필요하다. 현재국내공공부문에서지도정보와교통정보를관리하는기관이상이한데 C-ITS 또는 차량- 도로자동화 의서비스를효과적으로제공하기위해서는차량위치기반으로이두정보를연계및통합하는관리체계가요구된다. 이와관련하여정적인지리정보와동적인교통정보가효과적으로융합되기위해서는 Local Dynamic Map(LDM) 과같은기술플랫폼뿐만아니라관련기관들의역할정립및기관간협력체계가필요하다. 이를위해중앙정부주도로관련기관및이해관계자들로부터 지도정보와교통정보의통합관리 에대해의견수렴과합의를도출하는과정이선행되어야한다. (4) 첨단도로인프라의전략적관리를위한홍보및인센티브제도입 C-ITS 및차량-도로자동화의시범사업에서 첨단도로인프라의전략적관리를위한분석지침 ( 가칭 ) 을수립 적용하여그사회적편익을홍보할필요가있다. 이와관련하여지자체 ITS 사업이라도중앙정부의재정투자가이루어지는사업에대해서는이분석지침의적용을권장하는인센티브제를도입하는것이필요하다. 예를들면, 이분석지침에따라계획된지자체 ITS 사업의경우중앙정부의예산배분시가산점을주는방식을고려할수있다. 2) 지자체차원 (1) ITS 지방계획에서운영 관리전략강화해당지자체는 ITS 지방계획수립에첨단도로인프라관리를위한분석절차를도입하기위해힘써야한다. 이를위해서는중앙정부가주도하게될 첨단도로인프라의전략적관리를위한분석지침 ( 가칭 ) 작성에참여하여지자체의요구사항을적극적으로개진하여야한다. 더나아가이렇게수립되는지침을 ITS 지방계획수립에적용하기위한예산확보에힘쓰고, 지침의효용성에대한홍보에협력해야한다. 제 5 장첨단도로인프라관리를위한정책방안 79

104 (2) 첨단도로인프라의관리인력의양적확충및전문성확보변화하는기술환경에부응하여중 장기적인관리의요구사항을분석하고, 이에대한대응책을검토할수있는전문인력의확충이요구된다. 지금까지첨단도로인프라의운영및유지관리는물리적, 시스템적자산을중심으로이루어져왔다. 하지만첨단도로인프라에대한전략적관리가도입되려면, 물리적, 시스템적자산을운영하고관리하는지자체담당인력이수적으로충분한지, 각담당자가충분한전문성을갖고있는지를점검하고, 관련전문교육을강화해야할필요가있다. (3) 첨단도로인프라의운영 관리평가제도개선첨단도로인프라의유지관리와 ITS 서비스운영을통합적으로모니터링할수있는다양한지표의도입및평가를제도화할필요가있다. 특히, 교통관리센터의운영 관리에대한평가를세분화및다양화하여 도로관리자측면 뿐만아니라 ITS 서비스이용자의관점 을대변하는평가지표를산정하고, 그이력자료를데이터베이스화하여해당지자체의첨단도로인프라관리의중 장기전략을수립하기위한기초자료로활용할필요가있다. 3. 민 - 관협력지원방안 1) C-ITS 및자율주행의도입에대비한교통관리센터의역할정립 방대한양의정보처리및빈번한소프트웨어의업데이트의요구를감안하여 공공부문이운영 관리의대부분을책임지는기존의체계 에서 교통정보수집, 가공및제공에대한민간부문의전문성및인프라를폭넓게활용하는체계 로전환되어야한다. 특히교통관리센터와연계된정보수집및제공주체들의수가증가하고, 이들의이해관계가다양화되는환경변화를감안하여교통관리센터의업무매뉴얼이새롭게정립되어야한다. 80

105 2) 민간정보의비즈니스모델구축및공공성확보지원 민간기업은이윤창출의가능성이높은분야에적극적으로투자한다는점을감안하여, 민간기업이 C-ITS 또는차량-도로자동화기반의비즈니스모델을구축하는것에대한공공부문의지원이필요하다. 예를들면, 공유자동차의자동주차서비스를지원하기위한첨단도로인프라의구축을지원하는것을고려할수있다. 또한민간의첨단도로인프라를기반으로하여수집, 가공및제공되는교통정보는어느수준의공공성이확보되어야하므로, 공공부문의관리기관이주도하여민간교통정보의신뢰성및형평성측면의평가를수행하는제도를정착시켜야한다. 제 5 장첨단도로인프라관리를위한정책방안 81

106

107 CHAPTER 6 결론 01 요약및시사점 연구의한계및향후연구과제 86

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109 CHAPTER 6 결론 본장에서는첨단도로인프라관리에관한주요연구결과및시사점을요약하여제시하고, 본연구의한계와이를감안한후속연구과제를논의한다. 1. 요약및시사점 국내 ITS 인프라의운영및유지관리는개별장비또는시스템에대한성능점검, 장애복구등기본적이고, 단기적인업무에한정되어수행되어왔다. 본연구는이러한현황을감안하여 ITS 의패러다임변화에전략적으로대응하기위한첨단도로인프라관리의원칙및분석절차를수립하고, 이를대전광역시의 ITS 인프라를대상으로적용하였다. 또한첨단도로인프라에대한전략적관리의도입및활성화를지원하기위한정책방안도함께제시하였다. 첨단도로인프라의전략적관리원칙은주요선진국에서관련인프라관리의개선을위해채택한개념및절차를참조하여도출되었다. 이렇게도출된원칙은 운영과유지관리의연계, 신-구인프라의관계정립, 운영 유지관리평가및해당평가결과의정책적활용, 단계적유지관리계획수립 이다. 이원칙들을적용하기위한분석절차 1) 는크게 운영과유지관리의연계를위한요구사항분석 과 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립을위한첨단도로인프라요구사항분석 을위한모듈로구성된다. 첨단도로인프라관리의분석절차를대전시 ITS 인프라를대상으로적용하여 1 하드웨어측면에서중요도가높아진신규요구사항을추가적으로반영하여유지관리를 1) 전략적관리원칙중 단계적유지관리계획수립 은 C-ITS 및차량 - 도로자동화를도입하기위한신규인프라의구축과밀접하게연관되어있는데, 현시점에는이와관련한기술사양및생애주기비용등을정확히예측하기에한계가있어서본연구의분석절차에서는포함시키지않았음 제 6 장결론 85

110 수행하고, 2 ITS 서비스의질을확보하기위한평가제도를기존의유지관리체계에통합함으로써운영과유지관리를연계하며, 3 기존서비스이외에도 C-ITS 도입에따른융합또는신규서비스에대해서도소프트웨어측면의관리를수행해야한다는시사점을도출하였다. 끝으로본연구의현황검토및사례분석에서얻은요구사항들을바탕으로 첨단도로인프라관리에관한계획체계정비, 첨단도로인프라관리를위한분석절차도입의의무화, 운영및유지관리에관한평가제도개선및활성화 에대한정책방안을제시하였다. 또한이러한정책방안의효과적인추진을위해중앙정부, 지자체, 민 관협력차원에서요구되는기반조성방안도함께논의하였다. 2. 연구의한계및향후연구과제 본문에서언급한바와같이, 자율주행과직접적으로관련된 차량-도로자동화 를상정함에있어도로인프라가어떤역할을담당해야하는지에대한불확실성이아직높은실정이다. 따라서본연구에서는 차량-도로자동화 와기존 ITS의관계는구체적으로분석하지못했다. 또한, ITS의진화에따른요구사항분석에있어서도 C-ITS 운영개념을파악하기위해엄밀한아키텍처가아닌개략적인서비스규격서를참조하였다. 이러한한계를감안하여향후에 차량-도로자동화 의서비스운영개념이더명확해지고, C-ITS 에대한국가아키텍처가확립된시점에서, 보다공신력있는근거자료를활용하여본연구의분석을수정 보완할필요가있다. 본연구는 첨단도로인프라관리의중 장기적전략도출을위한분석지침 ( 가칭 ) 을수립하는것을주요정책방안의하나로제시하였다. 하지만, 본연구를통해수립된분석절차가이러한공식적인분석지침에부합하는수준의내용적포괄성또는실무적용이성을갖추고있는지에대한충분한검증이이루어지지않았다. 이러한한계를고려하여중앙정부주도로충분한예산과시간을투자하여첨단도로인프라관리의분석절차를정립할필요가있다. 또한이렇게정립된분석절차는지자체의 ITS 인프라운영및유지관리에종사하는공무원및실무자들의폭넓은의견수렴을통해추가적인수정 보완을거쳐야할것이다. 86

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117 SUMMARY A Study on Strategic Management of Advanced Highway Infrastructure to Prepare for the Era of Automated Driving Kwangho Kim, Sungho Oh, Backjin Lee, Jongil Park The deployment of Intelligent Transportation Systems (ITS) in South Korea has accumulated Advanced Highway Infrastructure (AHI) such as vehicle detectors and communication facilities. The domestic AHI has been managed by local governments or road management authorities to provide ITS services of high quality. As the existing infrastructure becomes obsolete with the emergence of new technologies related to ITS, strategies of longer-term perspectives need to be introduced in the management of AHI. The existing ITS is expected to evolve into C-ITS through increased cooperation between operating objects. To further, advanced countries such as U.S. and Japan have invested in integrating C-ITS infrastructure with vehicle-automation systems to realize the operations of cooperative automated driving. These changes in the ITS paradigm will cause new requirements of AHI related to the collection, processing and provision of traffic information. SUMMARY 93

118 For example, the data storages used for traffic management centers need to be expanded and the security of information and communication should be strengthened. In light of the above this study is intended to investigate newly emerged requirements for AHI by targeting transition periods of the ITS paradigm. In this regard, two main issues are raised in the context of AHI management. One is to investigate the ways to coordinate existing infrastructure with newly introduced C-ITS infrastructure for upgraded or integrated ITS services. The other issue is either to enhance the function of existing AHI or to develop new AHI for the operations of cooperative automated driving. This study puts more focus on the former issue by considering that the role of road infrastructure has been more clearly defined for C-ITS than for cooperative automated driving. Domestic practices of AHI management turns out to be focused on the prevention or repair of malfunctioning facilities. These maintenance activities of short-term horizon, however, are not sufficient in responding to the changes in the ITS paradigm. To meet the needs of the changing ITS paradigm, the existing tasks related to operations and maintenance of AHI need to be complemented by strategic management to inspect, plan, and revise the overall system of operations and maintenance with longer-term perspectives. Strategic management of AHI has been rarely implemented in the domestic practices. On the other hand, advanced countries such as U.S. and EU members make efforts to strategically manage AHI by employing asset management frameworks or by mitigating the obsolescence of subject assets in preventive ways. By referring these foreign examples, the present study established a procedure to analyze the requirements of AHI management and then implemented the procedure on the ITS infrastructure of a metropolitan 94

119 city, Daejeon. This implementation reveals that (i) hardware requirement such as the control of communication delays or system loads should be addressed in the maintenance management, (ii) operations of AHI need to be linked to its maintenance by incorporating proper evaluation schemes into the existing practices and (iii) infrastructure management in the perspective of software should be introduced for integrated or emerging services enabled by the deployment of C-ITS as well as for existing ITS services. Finally, this study suggests policy alternatives regarding the improvement of the existing planning framework to facilitate the management of AHI, the legalization of applying an analytic procedure to AHI management, and the enhancement and facilitation of evaluating the operations and maintenance related to AHI. These alternatives can be supported by diverse strategies with the championship of central and local governments as well as through the collaboration of public-private partnerships. SUMMARY 95

120

121 부록 APPENDIX 1. C-ITS 의기술요소및애플리케이션 1) V2V ( 차량간통신 ) 기반안전애플리케이션 1) V2V 통신은잠재적충돌에대한경고를운전자들에게제공하기위한시스템으로 ADAS 에내재된안전상의취약점을보완하는데활용될수있음 - 이를위해유럽및미국등지에서근거리전용통신인 DSRC 에기반을둔안전서비스의개발및실증이활발히이루어짐 V2V 통신을기반으로하여안전성을향상시키기위한애플리케이션의대표적인예는아래표와같음 표 A1 V2V 통신이필요한안전애플리케이션 ( 예시 ) V2V 안전애플리케이션교차로에서의이동지원 (Intersection Movement Assist) 좌회전지원 (Left Turn Assist) 긴급전자제동등 (Emergency Electronic Brake Light) 업무내용 대상차량이교차로에서다른차량과충돌할확률이큰경우에교차로에진입할시점에서운전자에게경고제공 대상차량이교차로에진입할때반대편쪽에서차량이접근해오는경우좌회전을금지하는경고제공 대상차량의전방에있으나바로앞은아닌곳에위치한 V2V 장착차량이급감속한경우, 대상차량의운전자에게경고를제공할수할수있으며, 악천후등으로시야가가려진상황에도유용함 자료 : NHTSA(2014) 를참고하여저자작성. 1) Vehicle-to-Vehicle Communications: Readiness of V2V Technology for Application(NHTSA, 2014) 의관련내용요약 정리 부록 97

122 차량탑재장치 (on-board device) 또는스마트폰등의분리형장치 (aftermarket device) 를통한 V2V 통신이성공적으로수행되기위해서는대상장치들이동일한언어를사용할수있도록통신메시지의표준화가필요함 기본안전메시지 (Basic Safety Message: BSM) 는 Society of Automotive Engineer (SAE) 표준 J2735, 근거리전용통신메시지집합사전에서정의된메시지집합중의하나임 - BSM 은두부분으로나뉘는데, Part I은모든 BSM 메시지에보내지고, Part II는선택적으로보내지는메시지집합임 표 A2 BSM Part I 의내용 위치 - 위도 (latitude) - 고도 (elevation) - 종방향위치 (longitude) - 위치정확성 (positional accuracy) 움직임 - 변속및속도 (transmission and speed) 변속상태 (transmission state) 속도 (speed) - 주행방향 (heading) - 조향휠각도 (steering wheel angle) - 가속도집합 (acceleration set) 종방향가속도 (longitudinal acceleration) 횡방향가속도 (lateral acceleration) 수직가속도 (vertical acceleration) 기울어짐비율 (yaw rate) 브레이크시스템상태 - 브레이크작동상태 (brake applied status) - 브레이크상태이용불능 (brake status not available) - 견인력제어상태 (traction control status) - 잠김방지브레이크상태 (antilock brake status) - 안전성제어상태 (stability control status) - 브레이크부스트작동 9brake boost applied) - 부가브레이크상태 (auxiliary brake status) 차량크기 (vehicle size) - 차량폭 (vehicle width) - 차량길이 (vehicle length) 자료 : NHTSA Vehicle-to-Vehicle Communications: Readiness of V2V Technology for Application. p75. 98

123 V2V 통신시스템은차량에위치한구성요소와도로를따라설치된구성요소로이루어짐 - 차량구성요소로 DSRC 라디오, GPS 수신기, 운전자-차량인터페이스등이요구됨 (< 그림 A1> 참조 ) - 도로구성요소로보안업데이트및보안관리시스템과의통신을위한도로장치 (Roadside Equipment: RSE) 가요구됨 그림 A1 V2V 시스템의차량내구성요소들 출처 : NHTSA Vehicle-to-Vehicle Communications: Readiness of V2V Technology for Application. p68. 2) V2I ( 차량 - 인프라통신 ) 기반의안전애플리케이션 2) V2I 통신시스템은차량과도로인프라간자료교환을통해안전뿐만아니라이동성및환경개선을목표로하고, 보안관련 RSE 뿐만아니라추가적인 RSE ( 도로기상시스템, 교통신호등인프라관련구성요소 ) 가요구됨 V2I 안전애플리케이션은차량과인프라애플리케이션플랫폼을통해구현됨 (< 그림 A2> 참조 ) 2) Vehicle-to-Infrastructure(V2I) Safety Applications: Concept of Operations Documents (FHWA, 2013a) 의관련내용을요약 정리 부록 99

124 - 차량애플리케이션플랫폼은차량탑재진단도구 (Onboard Diagnostics: OBD2) 네트워크와제어기영역네트워크 (Controller Area Network: CAN) 을통해서센서자료를수집함 - 도로애플리케이션플랫폼은신호현시, 도로기상정보등을수집함 그림 A2 V2I 안전애플리케이션에대한기본틀 출처 : FHWA. 2013a. Vehicle-to-Infrastructure(V2I) Safety Applications: Concept of Operations Documents. p4. V2I 에기반을둔안전애플리케이션의예는 < 표 A3> 과같으며, 위에제시된기본 틀을기반으로해당애플리케이션의운영개념에맞게그구성요소가정해짐 100

125 표 A3 V2I 기반의안전애플리케이션 ( 예시 ) V2I 안전애플리케이션내용 정지표지위반경고 (Stop Sign Violation Warning: SSVM) 철도건널목위반경고 (Railroad Crossing Violation Warning: RCVW) 지점기상정보경고 (Spot Weather Information Warning: SWIW) 초과규격차량경고 (Oversize Vehicle Warning: OVW) 감속구간경고 (Reduced Speed Zone Warning: RSZW) 자료 : FHWA(2013a) 를참고하여저자작성. 운전자가다가올정지표지를위반할수있다는경고서비스를현재차량속도및정지표지까지의거리에근거하여제공함 철도건널목에서철도차량의교차및접근에대비하여정지하라는경고를제공 운전자에게악천후 ( 예 : 안개, 바람, 도로표면상황악화등 ) 에관한경고를제공하기위한독립적인기상시스템을사용함 시야확보가어려운구간 ( 예 : 터널및교량 ) 에근접했을때초과규격차량 ( 높이, 폭, 길이기준 ) 이존재하면, 이를운전자에게경고함 감속구간 ( 예 : 학교구간, 작업구간등 ) 에서의속도제한및기하구조변화를감안하여대상차량의속도가높을때해당운전자에게경고함 3) 이동성 (mobility) 개선을위한 C-ITS 애플리케이션 3) 위에서언급한안전개선을위한 C-ITS 애플리케이션이외에도 < 표 A4> 에서제시한바와같이이동성및도로기상과관련된 C-ITS 의적용분야가있음 상당수의이동성애플리케이션은대상자료가교통관리시스템등으로전송될것을요구하나, 갱신빈도는안전애플리케이션의빈도 ( 예 : 초당 10회 ) 보다훨씬낮을수있음 C-ITS 의이동성애플리케이션을위해서도메시지집합이규정될필요가있으며, 이와관련하여 FHWA(2013b) 은이동성애플리케이션을위한 BSM 의활용가능성, 추가적인메시지집합이필요한지의여부등을검토함 3) Vehicle Information Exchange Needs for Mobility Applications Version 3.0.(FHWA, 2013b) 의관련내용을요약 정리 부록 101

126 표 A4 이동성및도로기상관련 C-ITS application Enable ATIS: 첨단통행정보시스템지원 ATIS: 다수단실시간통행정보 S-Park: 스마트 park and ride T-MAP: 전역지도애플리케이션 WX-INFO: 실시간경로별기상정보 FRATIS: 첨단화물통행정보시스템 DR-OPT: 운송최적화 F-ATIS: 화물실시간통행정보 ( 성능모니터링포함 ) F-DRG: 화물동적경로안내 IDTO: 통합동적대중교통운영 D-RIDE: 동적합승 (ridesharing) T-CONNECT: 연결성보호 T-DISP: 동적대중교통운영 M-ISIG: 다수단지능형교통신호시스템 FSP: 화물우선신호 I-SIG: 지능형교통신호시스템 PEDI-SIG: 보행자신호시스템 PREEMPT: 위급차량근접경고 TSP: 대중교통우선신호 R.E.S.C.U.M.E.: 위급상황대응및통신, 대피 EVAC: 위급상황통신및대피 INC-ZONE: 유고발생지작업구간경고 AACN-RELAY: 첨단자동충돌공지시스템 RESP-STG: 위급상황대응자들을위한유고발생지도착전경고및안내 도로기상애플리케이션 유지보수및차량관리시스템을위한정보 기상에반응하는교통관리를위한가변속도제한 INFLO: 통합네트워크흐름최적화 CACC: 협력적감응식크루즈제어 Q-WARN: 대기행렬경고 RAMP: 차세대램프미터링시스템 SPD-HARM: 동적속도조화 (harmonization) 출처 : FHWA. 2013b. Vehicle Information Exchange Needs for Mobility Applications Version 3.0. p2. 이동성과관련한메시지집합은셀룰러와같은무선통신을활용하여낮은갱신속도로인프라시스템으로지속적으로전송되거나차내단말기에일정분량단위로저장되었다가해당시점에서한꺼번에인프라시스템에전송될수있음 이동성애플리케이션별로요구되는 DSRC 의구축수준이달라질수있음 - 예를들면, 우선순위가높은구간에서제한적으로제공되는대기행렬경고는 DSRC 노변장치를부분적으로구축하여제공할수있는반면에, ATIS 는 DSRC 노변장치를해당지역에폭넓게구축함으로써구현될수있음 4) C-ITS 를위한전자도로지도기술요소및현황 4) C-ITS 를위한전자도로지도의자료제공을위해서아래의기술요소가요구됨 4) Emerging Digital Mapping Requirements for C-ITS (Bennett 외, 2013) 의관련내용을요약 정리 102

127 지도자료수집방법및사업절차 현재가장널리쓰이는방법은 differential GPS 장비, 카메라, LIDAR 등을탑재한차량을운행시켜서도로자료를수집하는것임 - 전자지도에도로환경변화를효과적으로반영하기위한사업절차가요구됨 ( 예를들면, 속도제한구역을결정 관리하는도로관리기관이지도정보수집과관련해서도속도제한구역에대한자료제공자로서의기능을수행해야함 ) 위치참조 (Location Reference) 도로기하구조및세부내역자료가전자지도에도시될수있도록지리좌표로참조가능해야함 - 위치가참조되어야할자료는 1 도로네트워크의지리정보 ( 노드와링크로표현됨 ), 2 도로의지리공간적특성정보, 3 개별지리공간정보 ( 예 : 표지, 교통신호등등 ), 4 선형참조시스템 ( 해당도로의특정참조지점에서선형적으로얼마나떨어져있는지를통해위치파악 ) 과연계된속성으로구분됨 자료형식 (format) 및저장소 (storage) C-ITS 및차량자동화애플리케이션을지원하기위한도로기하구조및세부내역자료는각차량의탑재된정보처리기가읽어들여사용할수있으며, 효율적으로전송및갱신될수있는형식을갖춰야함 자료전달구조및프로토콜 C-ITS 및차량자동화애플리케이션을위해서는고정밀지도자료가요구되므로이를충족시키기위한지도자료전송구조및프로토콜에대한규정이필요함 - 예를들면, ISO ( 네비케이션자료전송구조및프로토콜 ) 은 ITS 애플리케이션을위해서비스센터로부터차량시스템으로의지도자료전송및갱신에사용되는자료구조및프로토콜을규정함 부록 103

128 Application Programming Interface (API) 지도데이터베이스에서획득되는자료를규정하고, 데이터베이스접근인터페이스를규정할필요가있음 - 예를들면, ISO 17267( 지능형교통체계-네비게이션시스템-API) 는측위, 경로계획, 경로안내, 지도표출, 관심지점정보접근등의기능적범주를규정 LDM 은 C-ITS 를위한전자지도데이터베이스의상위수준에구축되어, 전자지도 API 를규정하기위한기반으로활용될수있음 차량자동화및 C-ITS 의요구사항을만족시키기위해서새로등장하거나개발중인전자지도 (Digital Mapping) 기술은 < 표 A5> 와같음 표 A5 전자지도관련신기술 전자지도관련신기술관련설명 정밀지도 (Enhanced Maps: emap) 지도매칭시스템 (Map Matching System: MMS) Local Dynamic Map (LDM) 참조트랙접근법 (Reference Track Approach) 자체생성교통정보시스템 (Self-Organizing Traffic Information Systems: SOTIS) 자료 : Bennett 외 (2013) 를참조하여저자작성. emaps 은 C-ITS 안전애플리캐이션및 ADAS 의요구사항을만족하기위한공간정보의완결성및정확성이향상된지도임 emaps 은각차로를 clothoids( 일정하게증가하는곡률을갖는구간 ) 으로기술함으로써 1m 이내의정확도를확보함 지도매칭은 GPS 로측정된차량의절대위치와도로네트워크지도상의상대적위치를매칭하는절차임 MMS 는 GNSS 기반의측위시스템이대상차량의차로또는차로내의위치를정확하게파악하는것을지원하기위해활용될수있음 LDM 은전자지도데이터베이스위에운영되는동적공간자료저장소로, 대상객체의종류및위치와기타특성 ( 궤적, 위험물감지등 ) 의저장, 갱신뿐만아니라정보처리및상황분석을가능하게함 LDM 은차량이나인프라가주변환경에대해갖고있는지식을정적자료와센서자료를기반으로하여동적으로갱신함 참조트랙접근법은교차로나그근방에서가까운미래시점에실현되는대상차량의경로를기술하기위해지도자료를사용함 참조트랙접근법은어떤특정교차로에연결된하나의도로요소및차로와그교차로에연결된다른도로요소및차로를연결함 SOTIS 는각차량이 GNSS 를기반으로도로상에자신의위치를추적함으로써자체적으로차내지도를개발하는시스템임 - 차량들이해당격자 (grid) 에속하는수평선및수직선과교차할때마다지리참조지점 (Geo Reference Point: GRP) 을생성하고, 이렇게생성된 GRP 가이웃한 GRP 와연결하여지리참조선 (Geo Reference Edge: GRE) 을결정한후에, 이 GRE 에통행시간, 도로조건등의추가정보를연계함 104

129 2. C-ITS 및차량 - 도로자동화추진동향 1) C-ITS 추진동향 주요선진국에서는교통이동성및안전향상을목표로 C-ITS 의인프라구축에적극적으로투자하고있으나아직까지는연구개발및시범사업을통해기술표준을수립하고, C-ITS 의사회적편익을검증하고있는단계임 - C-ITS 를주도하게될통신기술이 DSRC 가될지아니면셀룰러가될지아직불확실성이높고, C-ITS 를위한차량단말기의보급도아직은미미함 미국은 < 그림 A3> 에서제시한바와같이 Connected Vehicle 연구프로그램을통해 C-ITS 인프라를구축해옴 - 미국가도로교통안전청 (National Highway Traffic Safety Administration: NHTSA) 은새로출시되는차량에대해 V2V( 차량간통신 ) 단말기 를의무적으로장착하는정책을 2013 년부터본격적으로검토해옴 (NHTSA, 2013) - 통신지연 (latency) 에대한요구사항이낮은일부의이동성애플리케이션은 DSRC 통신뿐만아니라셀룰러통신을통해적용할계획임 그림 A3 Connected Vehicle 추진개요 출처 : Gay, K Connected and Automated Vehicle Research in the United States. p13. 부록 105

130 미국에서는 Connected Vehicle 프로그램시행전에도 VII(2002~2009), IntelliDrive(2009~2011), SafetyPilot(2011~2013) 과같은프로그램을통해, 차량-차량, 차량-인프라통신기술개발, 차량안전서비스개발및표준화, 현장시험등을수행하였음 미연방도로청 (Federal Highway Administration: FHWA) 은 C-ITS 의기반조성을위해 차량-인프라연계시스템 (V2I) 구축지침 ( 안 ) 을발표함 (FHWA, 2014) - 이지침은 < 표 A6> 에제시한바와같이 V2I 인프라구축에관한계획, 상호호환성확보, 기존인프라의활용, 하드웨어 / 소프트웨어인증 등에관한사안들을다룸 표 A6 C-ITS 인프라구축과관련된기술및정책이슈 주요이슈 ITS 장비의호환성 기구축된 ITS 장비의유지 보수및대체계획의개선하드웨어 / 소프트웨어장비인증 민 - 관파트너쉽 관련내용 초기구축단계에서 C-ITS 인프라는기존의 ITS 장비 ( 예, 가변표지판, CCTV 카메라, 차량검지기스테이션 ) 가운영되는구간을중심으로구축되는것이유리함 새로운 ITS 장비, 교통신호제어기의구매및설치시에 C-ITS 의통신요구사항및표준을고려할필요가있음 C-ITS 적용을위해필요한기능, 영향을받는장치의개수, 해당장비의수명및생애주기비용, 장비를교체하기위한절차등을고려할필요가있음 다양한 C-ITS 장비 ( 예, 차량인지장비, 노변장치 ) 에대한검사및인증제도가필요함 미연방교통부가연방지원자금을활용하여민간구축업체와의장기계약을맺는것이허용되는데, 이와같은제도를활용하여 C-ITS 를위한민 - 관파트너쉽을구축할수있음 서비스이용료및광고등민간사업자가수익을창출할수있는사업모델이개발되어야함 자료 : FHWA(2014) 를참조하여저자작성. 유럽의 C-ITS 는유럽위원회 (European Commission) 의연구개발프로그램인 Framework programmes (FP) 6 을통해서본격적으로추진되었으며, 이를통 해수행된주요프로젝트의내용은 < 표 A7> 에요약됨 106

131 표 A7 FP 6 의주요프로젝트 프로젝트 CVIS (2007~2010) SAFESPOT (2006~2009) COOPERS (2006~2009) 주요내용 차량 - 차량또는차량 - 인프라통신에요구되는기술들을설계, 개발및테스트하는것을목적으로함 실시간도로교통정보에기반을둔신규적용서비스를도출함 협력형시스템을사용하여도로안전을향상하는것을목적으로함 (i) 잠재적인위험상황을사전에감지하고, (ii) 운전자의주변환경에대한시 공간적인지범위를확장하고, (iii) 운전자의안전확보를위해돌발상황을회피할수있도록경고를제공하는 안전한계지원 (Safety Margin Assistant) 을규정함 주요목적은대상도로구간에서직접적이고, 시기적절한차량 - 인프라통신을제공하여도로안전을향상시키는데있음 ' 협력적인교통관리 ' 를위한장기목표달성을위해도로인프라에혁신적인텔레매틱스를적용하는것에중점을둠 출처 : European Commission 의 EU FP 6 관련웹사이트 (2016 년 12 월접속 ) 을참조하여저자작성. C-ITS 관련된 FP7 의대표적인프로젝트는 DRIVE C2X 이며아래와같은목표를달성하기위해 2011년부터 2014년까지수행됨 - C-ITS 에관한유럽차원의현장운영테스트환경조성 - C-ITS 의영향분석, 기술평가및사용자수용성제고 - 협력운행 (cooperative driving) 의증진 유럽에서는 C-ITS 인프라구축을활성화하기위해유럽위원회 (European Commission) 주관으로 C-ITS platform 이구성됨 - C-ITS platform 은정부당국, 자동차제조회사, 부품공급업체, 서비스제공자, 통신회사등핵심관계자들을참여시켜서유럽의 C-ITS 구축에관한비전달성에기여하도록함 - C-ITS platform 은 10개의 Working Group 으로구성되며각그룹은해당주제에대해심도있는논의를수행하고, 그결과를문서화함 (< 표 A8> 참조 ) 부록 107

132 표 A8 C-ITS platform 의구성 Working Group 및목적 Working Group WG1: 비용편익분석 WG2: 사업사례및모형 WG3: 법적이슈 WG4: 자료 사생활보호 WG5: 보안및인증 WG6: 기술이슈 WG7: 표준화 WG8: 대중수용성 WG9: 시행이슈 WG10: 국제협력 목적 유럽의도로교통에 C-ITS 를도입으로인해발생하는비용및편익분석 C-ITS 구축을위한사업수행및모형개발에따르는장애요인검토및해결방안모색 C-ITS 구축으로인한법적책임소재이슈를파악하고, 관련법에대한시사점도출 C-ITS의맥락에서자료및사생활보호와관련된이슈분석및대응방안모색 안전한 C-ITS 구축을지원하기위한보안문제모색 차량의자료및자원접근, 통신혼잡에대응한분산관리, 상이한기술의연계통신및주파수할당이슈모색 C-ITS 의표준화현황검토및추가요구사항파악 새로운기술및인프라의편익이비용보다높다는것을홍보하고, 이용자들의두려움을완화하는방안모색 유럽의 C-ITS 도입과관련한실제적인이슈논의 국제협력을통해유럽의 C-ITS 도입의편익창출모색 출처 : European Commission 의 C-ITS Platform 웹사이트 (2016 년 12 월접속 ) 를참고하여저자작성. 국내에서는 2013 년도에 차세대 ITS(C-ITS) 도입 이국정과제로선정됨으로써, < 그림 A4> 와같이대전시와세종시부근고속도로, 국도, 시가지도로를중심으 로 2014 년부터 C-ITS 시범사업이추진됨 ( 국토교통부, 2015d) 그림 A4 C-ITS 시범사업대상구간 출처 : 국토교통부. 2015d. 차세대 ITS(C-ITS) 시범사업 실시계획고시. p2. 108

133 강경표외 (2013) 는 C-ITS 의시범사업추진에필요한적용서비스를도출하고, 선정된적용서비스의규격 ( 안 ) 을도출함 국토교통부는 C-ITS 도입에관한공청회에서 차량추돌방지지원 등 15개의 C-ITS 애플리케이션을우선추진대상으로제시함 (< 표 A9> 참조 ) 표 A9 C-ITS 시범사업의대상애플리케이션 번호 애플리케이션 분류 우선통신방식적용지역순위 V2I * V2V ** V2P *** 고속도로국도시가지 01 차량추돌방지지원 안전 2 X 02 도로위험구간주행지원 안전 2 X 03 노면상태 기상정보제공지원 안전 2 X X 04 도로작업구간주행지원 안전 2 X 09 교차로충돌사고예방지원 안전 3 X X 10 신호정보제공지원 안전, 효율 2 X X 11 옐로우버스운행안내 안전 3 X X 12 스쿨존, 실버존경고 안전 3 X X X 13 교통약자충돌방지지원 안전 3 X X 14 위급상황통보지원 안전 2 X 15 긴급차량통행우선권지원 안전 2 X 17 위치기반차량데이터수집 효율 1 X 18 위치기반교통정보제공 편리 1 X 20 스마트통행료징수 효율, 환경 1 X X X X 22 대중교통관리지원 효율 3 X X * V2I : Vehicle to Infrastructure ( 차량대인프라 )/ V2V : Vehicle to Vehicle ( 차량대차량 ) V2P : Vehicle to Pedestrian ( 차량대보행자 ) 출처 : 국토교통부 교통사고예방을위한차세대 ITS 도입방안 공청회자료. 부록 109

134 2) 차량 - 도로자동화추진동향 주요선진국들은 C-ITS 연구개발프로그램을통해축적한경험과인프라를활용하여협력형시스템인 차량-도로자동화 를추진함으로써차량자동화기술에만의존하는자율형차량 (Autonomous Vehicle) 의운영에내재된안전상의취약점을보완하고자함 미국은 Connected Vehicle 프로그램을통해축적된 C-ITS 인프라기술 을 독립적인자율주행차량기술 과연계하여 차량-도로자동화 의도입을추진함 (< 그림 A5> 참조 ) 유럽의차량-도로자동화에대한시스템구축방향은 < 그림 A6> 와같이차량의자동화기술을점진적으로향상시키는 Vehicle Path 와도시환경에서높은수준의자율주행을구현하는 Urban Environment Systems 로대별됨 - 전자의구축방향은제한된자율주행서비스를광범위하게제공하는반면, 후자는고급의자율주행서비스를한정된지역에서제공하는전략임 그림 A5 미국의차량 - 도로자동화추진방향 출처 : Kevin Dopart U.S. DOT Automation Program. p

135 그림 A6 유럽의차량 - 도로자동화추진방향 출처 : ERTRAC Automated Driving Roadmap. p.7. 일본정부는 관민 ITS 구상 로드맵 2015 을수립하여 < 그림 A7> 에서보는바와같이 자율형차량자동화의고도화, 협력형단말기의보급, 자율형차량자동화와협력형통신모듈의통합 을단계적으로시행하는자율주행추진전략을제시함 - 자율형차량자동화기술은민간기업을중심으로개발됨 - 협력형통신기술기반의교통정보시스템, 안전운전지원시스템, 전자이용요금징수시스템등의운영을지원하기위한인프라를국가주도로조성함 부록 111

136 그림 A7 일본의차량 - 도로자동화추진방향 출처 : 일본첨단정보교통네트워크사회추진전략본부 관민 ITS 구상 로드맵. p21. 국내에서는 2015년 3월에관계부처합동으로 미래성장동력종합실천계획 ( 안 ) 을작성하였으며, 스마트자동차를미래주력산업의하나로선정함 정부는범부처협력을통해자율주행차의시험운행및상용화를지원하기위해서규제개선및제도정비, 자율주행기술개발지원, 자율주행지원인프라확충을추진할계획임 국토교통부는 C-ITS 인프라의개선을자율주행상용화의주요추진전략으로선정하여 정밀도로지도, GPS 정확도개선, 도로인프라개선 에투자할계획임 (< 그림 A8> 의 지원인프라확충 부분참조 ) 112

137 그림 A8 자율주행차상용화추진로드맵 ( 안 ) 출처 : 국토교통부자동차관리관 자율주행차상 1 용화지원방안추진로드맵. p12. 부록 113

138 3. 첨단도로인프라관리의선진화개념및사례 1) 도로교통운영인프라에대한자산관리개념의적용 미국등주요선진국은 1990 년후반이래로교량, 포장등일반적인도로시설물에대한자산관리 (asset management) 를시행해오고있음 도로인프라를위한자산관리는일반적으로 < 그림 A9> 에제시된절차를통해 < 표 A10> 에제시된원칙에입각하여수행됨 그림 A9 도로자산관리를위한일반적인절차 출처 : FHWA Asset Management Data Collection for Supporting Decision Processes. p

139 표 A10 자산관리의주요원칙 원칙정책에의해유도됨 성능에기반 대안및비교우위분석 질적정보에기반을둔의사결정 투명성확보및피드백제공을위한모니터링 내용 자원할당에관한의사결정은잘정의된정책목표에근거함 정책목표는시스템성능지표들로구체화되며, 이지표들은일상적및전략적관리를위해사용됨 자원할당에관한의사결정은각투자범주 ( 예 : 예방적유지보수, 복구, 용량확충, 운영등 ) 안에서또는여러투자범주에걸쳐서대상자원의할당이관련정책목표달성에어떻게기여할것인지에관한분석에기반을둠 대안분석은신뢰성있는현행자료를사용하여수행되어야하며, 이러한자료는특정기능 ( 예 : 포장관리, 교통모니터링 ) 에적용되거나, 더통합적인관점을반영하기위해사용됨 성능결과는영향및효과분석을위해모니터링및보고되며, 실제성능에대한피드백은대상기관의목표조정, 자원할당에관한의사결정에영향을줌 자료 : Cambridge Systematics(2004) 를참조하여저자작성. 자산관리를위한의사결정단계는 < 그림 A10> 과같이자료의상세도및분량, 의사결정의수준에따라전략적단계, 네트워크단계, 프로그램단계, 프로젝트선정단계, 프로젝트단계로구분됨 (FHWA, 2009) - 전략적단계는자원할당및활용에대한일반적인의사결정을다룸 - 네트워크단계는전반적인예산할당및교통계획을주로다룸 - 프로그램단계는조치및할당에대한네트워크차원의프로그램작성을다루며, 재원할당을시스템차원에서최적화하기위한의사결정을다룸 - 프로젝트선정단계는프로젝트및프로젝트그룹들에대한재원할당에대한의사결정을다룸 - 프로젝트단계는교통수단, 자산별및지리적으로할당된프로젝트에대한의사결정및분석을다룸 부록 115

140 그림 A10 자산관리의단계 출처 : FHWA Asset Management Data Collection for Supporting Decision Processes. p20. 최근에는미연방교통부를중심으로자산관리의개념을도로운영및안전과관련한자산에대해서도적용하기시작함 - Adams 외 (2008) 는미전역의주요교통관리센터를대상으로각각의 ITS 장비및시스템에대해서 < 표 A11> 의운영적절차및분석적절차중어떤항목이수행되는지를파악함 도로교통운영자산을관리하는것 과 도로교통운영에자산관리 (asset management) 를적용하는것 은차별화됨 (Cambridge Systematics, 2004) - 도로교통운영에자산관리를적용하는것 은 운영자산에투자함으로써어떤목표를달성할것인가?, 어떻게하면서비스의성능을향상시킬수있는가? 와같은시스템차원의폭넓은접근방식이필요함 116

141 표 A11 도로교통운영자산관리의수행절차별세부항목 구분 운영적절차 분석적절차 세부항목 유지보수및대체에관한예산계획 통신네트워크관리 담당인력 구매의사결정 유지보수및대체에대한일정 문서화된지침 인력수요추정 현장장비목록 유지보수기록및관리 결함에대한평가 생애주기비용분석수행 성능모니터링 여분의부품에대한목록 자료 : Adams 외 (2008) 를참조하여저자작성. 미연방도로청 (FHWA) 은앞에서언급한자산관리의개념을도로교통운영분야 에적용함에있어, < 표 A12> 에서제시한세부운영프로그램들을기준으로 ( 여러 프로그램에걸쳐서또는특정프로그램내에서 ) 대안분석을수행할것을제안함 표 A12 세부운영프로그램의종류및내용 세부운영프로그램간선도로관리 (Arterial Management) 고속도로관리 (Freeway Management) 교통유고관리 (Traffic Incident Management) 도로기상관리 (Road Weather Management) 작업구간관리 (Work Zone Management) 재난관리 (Emergency Management) 화물관리 (Freight Management) 내용 교통신호시스템의구축, 주기및현시운영을중심으로간선도로의교통류모니터링및관리 교통모니터링, 정보제공, 전자요금징수등을포함한고속도로교통운영을관리 교통유고를검지, 대응및해소하며, 교통용량을가급적안전하고신속히복구하기위한계획적및협력적프로그램절차를포함함 현재또는예측된기상및도로조건에관한정보를제공함으로써관련의사결정자가적절한유지보수, 교통관리, 교통정보제공등을할수있도록지원함 작업구간과관련된이용자지체를최소화하고, 작업인부및도로이용자모두의안전을확보하기위한전략을다룸 재난관리는자연재해, 테러등을포함한재난상황시에교통네트워크가효과적으로운영되도록지원함 효과적이고, 안전하고, 보안이유지되는화물교통시스템을제공하기위한전략을다룸 자료 : Cambridge Systematics(2004) 을참조하여저자작성. 부록 117

142 도로교통운영의특성상하나의운영프로그램에대해서도여러관리주체가개입되는경우가빈번하므로, 자원할당을위한대안간비교우위파악이어려움 - 예를들면, 도로축의운영에여러관리기관이관여하는경우가있을수있는데, 해당축의운영목표를효과적으로달성하기위해서는관련기관들의협력에기반을둔자산관리가중요함 여러운영프로그램에걸쳐서자원할당을위한대안분석을수행하는경우는동일한운영자산이여러프로그램에걸쳐서활용되는경우가있기때문에자산관리를위한비교우위검토가쉽지않음 - 예를들면, < 그림 A11> 에서보는바와같이동일한검지기가여러운영프로그램의시행을목적으로동시에활용될수있음 그림 A11 운영프로그램및관련자산 출처 : Cambridge Systematics FHWA Asset Management Position Paper. p

143 2) 시스템공학분석절차 시스템공학은성공적인시스템을구현하기위한프로젝트관리를지원하는체계적인절차이자도구로미국에서 ITS 프로젝트관리를위해폭넓게활용됨 - ITS 프로젝트는다양한기술을사용하고, 시스템내또는시스템간정보교환이빈번하게필요하므로체계적인관리가요구됨 시스템공학분석절차는 분할및정의, 시행, 통합및결합 으로구분되며, 효과적인프로젝트관리를위해서는이세부분이유기적으로연계되어야함 - < 그림 A12> 에서보는바와같이시스템의평가및검증을통해 분할및정의 의활동과 통합및결합 의활동이상호연계됨 시스템공학분석절차의단계별수행내용은 < 표 A13> 과같음 그림 A1 시스템공학분석절차 출처 : FHWA System Engineering for Intelligent Transportation Systems. p11. 부록 119

144 표 A13 시스템공학분석의단계별수행내용 분석단계 지역아키텍쳐 타당성검토 / 개념탐색 운영개념 시스템요구사항 기본설계 실시설계 소프트웨어 / 하드웨어개발및현장설치 단위 / 장치검사세부시스템검증시스템검증및구축 시스템평가 운영및관리 수정및개선 폐기및대체 수행내용 대상지역의비전및시스템통합을검토하면서프로젝트규모규정 ITS 프로젝트들간일관성을개선하고단계적인시행전략파악 계획과프로젝트개발간연계개선 비용 - 효과적인개념을파악하고선정이유와함께대안개념을문서화함 프로젝트의시행가능성을검증하고위험요소 (risk) 파악 관리당국의참여및프로젝트승인을유도함 사용자의수요 (needs) 및시스템기능을프로젝트이해당사들이이해할수있도록상위수준에서파악함 시스템이해당사자들의상호관계, 각자의역할및책임에대한합의도출 시스템의주체, 대상, 목적, 장소및방식등에관해소유자, 운영자, 유지관리자및개발자들의이해를공유 핵심성능지표에대한합의도출및프로젝트개발종료시시스템을어떻게평가할지에대한기본계획수립 이해당사자들의수요 (needs) 를충족하기위한시스템요구사항 (requirement) 개발 시스템요구사항을충족시키고, 핵심인터페이스를규정하고, 개발및통합, 그리고향후의유지관리와개선을활성화하기위한상위수준의설계 하드웨어및소프트웨어의개발및시장에서판매되는장치구매를지원하기위한상세한설계사양개발 설계사양및요구사항을최소결함으로충족시키는하드웨어및소프트웨어구성요소를개발 / 구매 대상시스템을운영환경에설치하여검증수행후운영 설치된시스템이사용자의수요를충족하고의도된목적대로효과적으로운영되는지평가 시스템을운영생애주기동안사용및유지관리함 시스템을운영으로부터벗어나게해서적절히종료하거나서비스전환 퇴출시스템을적절히처분 자료 : FHWA(2007) 을참조하여저자작성. 120

145 3) 첨단장비및시설의노후화관리 (Obsolescence Management) 전자 통신등첨단장비및시설의노후화에대한관리가제조업, 국방산업등에서적용되고있음 - 기존자산의노후화가물리적인성능저하뿐만아니라경제성및기술적성능이상대적으로우수한시스템 장비 제품이등장하거나, 대상부품재고의부족으로유지보수가어려워지는등의이유로발생함 시스템 장비 제품에대한생애주기 (life cycle) 를개념 (concept), 평가 (assessment), 개발 (development), 제조 (manufacturing), 서비스에활용 (in-service), 폐기 (disposal) 로구분함 시스템 장비 제품의노후화로인한문제는대상자산이서비스에활용되는시기뿐만아니라생애주기전반에서나타날수있기때문에초기부터노후화에대한예방적관리가필요함 (< 그림 A13> 참조 ) 그림 A13 첨단자산의노후화관리필요성 출처 : Rojo 외 Obsolescence Management for Long-life Contracts: State of the Art and Future Trends. p12. 부록 121

146 재설계또는기능개선을통해지속적인노후화및그로인한막대한비용증가를관리할수있음 - 노후화에대한관리는대응적관리 (reactive management) 와예방적관리 (proactive management) 로구분되며, 생애주기의초기단계에서부터예방적관리를수행하면나머지시기에서발생할수있는유지보수비용을상대적으로많이감소시킬수있음 - 노후화에대한설계, 계획, 기술지도, 모니터링등의방안이예방적관리를위해적용됨 자산의노후화를해결하거나그가능성을줄이기위해적용되는방안및해당내용은 < 표 A14> 에제시됨 표 A14 노후화에대한관리방안 노후화관리방안수명을고려한구매 (Life-time Buy: LTB) 제공업체와의파트너쉽협약체결 노후화에대비한설계 (Design for Obsolescence) 기술지도 (Technology Roadmapping) 모니터링 노후화에대한관리계획 형태, 적합성, 기능대체 (Form Fit Function Replacement: FFF) 내용 시스템의예상수명동안의요구사항을고려하여구성요소를충분히많이구매하여보관함 전자 통신장비등의구성요소가시중에판매되는제품 (Commercial off-the shelf: COTS) 일경우, 그노후화가빠른속도로진행되는경향이있으므로, 제공업체와파트너쉽을맺어서핵심적인구성요소에대한지속적인지원및조달을보증받음 개방형시스템아키텍처및모듈화도입, 설계의표준화확대등을통해프로젝트의시작단계에서부터노후화의가능성을낮춤 기술지도는기술대안들의파악, 평가, 선택을가능하게함으로써기술적인개선요구사항분석을통해기술투자의사결정을지원함 대상자산의상태정보를제공하고, 각자산이언제노후화될지에대한예측을도와주는모니터링도구를사용함 원천장비제조업체 (Original Equipment Manufacturer: OEM) 들이서비스 / 제품 / 장비의생애주기동안에노후화에대한문제를어떻게해결할지에대한계획을문서함 FFF 는 1 추가적인수정없이기능및기술적으로호환될수있는동등한 (equivalent) 구성요소를사용하거나 2 질, 신뢰성등의이유로정해진사양보다성능이낮은구성요소로대체함 자료 : Rojo 외 (2009) 를참조하여저자작성. 122

147 4) 교통관리센터운영 관리에대한평가의정량화및다양화 교통관리센터는일반적으로 ITS 현장장비에대한운영관리, 고속도로관리, 신호시스템관리, 유고관리, 축관리등을담당함 교통관리센터의운영 관리활동에대한평가는교통관리센터가운영전략을개발하고, 운영계획을세우거나투자의사결정을하는데활용될수있음 (FHWA. 2012) U.S. DOT. (2013) 는대상교통관리센터의운영 관리및관련서비스활동을평가하기위한성능지표를 < 표 A15> 에서제시한바와같이크게네가지범주로구분함 표 A15 교통관리센터의성능지표구분 구분 교통관리센터운영 (Traffic Management Center Operations) 유고대응 (Incident Response) 시스템이동성 (System Mobility) 연계를통한지표 (Cross-cutting Measures) 내용 교통관리센터운영성능지표는교통관리센터의운영과관련된활동및자산 ( 장치개수, 지리적포괄범위, 장치및서비스이용수준, 운영상태, 인력성능및보유, 특별이벤트대응활동 ) 에대한통계에중점을둠 유고대응성능지표는교통유고통계 ( 예 : 장소, 갯수, 종류, 심각도 ), 유고이벤트소요시간, 안전서비스순찰대의활동관련통계및기타유고대응주체및서비스에대한통계를다룸 시스템이동성관련지표는얼마나많은사람들이나차량이대상시스템을이용하며, 그들이겪는지체는얼마인가를기술함 연계를통한지표는여러범주에걸쳐있는지표를결합한자료를사용하거나경우에따라외부자료를활용하는경우에해당되며, 교통관리센터의활동의효과에대한평가에활용됨 자료 : US. DOT.(2013) 를참조하여저자작성. 교통관리센터의운영에속하는성능지표는첨단도로인프라의관리와직접적으로관련되며, 1 ITS 인프라및통행정보서비스, 2 교통관리센터운영책임, 3 교통관리센터인력성능, 4 특별운영의네가지범주로구분할수있음 (< 표 A16> 참조 ) 부록 123

148 표 A16 교통관리센터운영에관한성능지표의범주 성능지표범주 ITS 인프라및통행정보서비스교통관리센터운영책임 (operational responsibilities) 교통관리센터인력성능 (staff performance) 특별운영 (specialized operations) 내용 교통관리센터와연계된인프라의규모를파악하기위한 ' 인프라의포괄범위지표 와장치및서비스의실제성능을평가하기위한 ' 인프라성능지표 ' 로구분됨 인프라성능지표의예로 ITS 장치 - 운영상태 및 ITS 장치 - 신뢰성 이사용됨 ITS 장치 - 운영상태 성능지표는개별적인 ITS 장치가잘운영되고있는지를지속적으로점검하고, 추가적인유지보수가필요한지를파악하는데도움을주며, ITS 장치 - 신뢰성 성능지표는대상관리기관이얼마나예방적유지보수를잘수행하는지를가늠하게해줌 교통관리센터의인력운용수준을검토하고, 특정인력의성능을점검하는데활용될수있음 예를들면, 특정유고상황의발생빈도등의운영상황점검은현행인력수준이교통관리센터의작업의무이행에부합하는지를파악하여인력충원또는감원의정당성을부여하기위한근거가됨 인력성능목표 (target) 를설정하여이를달성하도록인력의효율성을지속적으로점검하는데필요함 특별운영에대한성능지표는새로운기술을테스트및평가하기위한목적으로사용됨 자료 : US. DOT.(2013) 를참조하여저자작성. 124

149 4. 대전광역시 ITS 구축및운영 관리현황 1) ITS 서비스현황및계획 대전광역시는 ITS 서비스 4 개분야 13 개를운영하고있음 (< 표 A17> 참조 ) 대전광역시의사업추진및시스템구축을고려한장래신규서비스는 7 개로선정 하였음 (< 표 A18> 참조 ) 표 A17 대전광역시 ITS 서비스현황 서비스분야교통관리교통정보유통대중교통전자지불 ( 민자 ) 교통정보교통신호제어돌발상황관리도시고속도로관리신호위반단속속도위반단속버스전용차로단속불법주차단속 기본교통정보교통정보연계시내버스정보제공 천변고속도로자동요금징수대중교통요금징수 서비스 자료 : 한국지능형교통체계협회 (2015a) 를참조하여저자작성. 표 A18 장래대전광역시 ITS 서비스계획 서비스분야서비스단위서비스 교통류제어 우선처리신호제어 교통관리도로시설관리지원교통행정지원교통수요관리지원교통정보유통교통자료관리 활용지원교통행정의사결정지원 부가교통정보제공 지능형차량 도로분야 통행중여행정보제공 안전운전차량 자료 : 한국지능형교통체계협회 (2015a) 를참조하여저자작성. 보행자, 자전거이용자여행정보제공 위험운전예방보행자보호 부록 125

150 2) 시스템구축현황 < 표 A19> 는대전광역시의지능형교통체계 (ITS) 시스템의구축현황을나타냄 년 9 월기준 RSE 405 개소, VDS 48 개소, VMS 51 개소 ( 도시고속화포 함 ) 가설치됨 표 A19 대전광역시 ITS 시스템구축현황 구분시스템구축현황운영주체 교통관리 교통정보유통 대중교통 전자지불 ( 민자 ) 교통정보 DSRC-RSE( 노변기지국 ) : 405개소 VMS( 도로전광표지 ) : 48개소 VDS( 차량검지기 ) : 120개소 버스TRS 통신단말기 : 982대 ( 옥천버스 4대별도 ) 교통신호제어 온라인 : 1,094개소 ( 표준 280, 전자 814) 경찰청 돌발상황관리 CCTV : 50개소 경찰청 CCTV : 4개소경찰청도시고속도로관리 VMS( 도로전광표지 ) : 3개소시별도관리신호위반단속 단속카메라 : 75개소 ( 다기능 ) 경찰청속도위반단속 단속카메라 : 43개소 버스전용차로단속 단속카메라 : 27개소 ( 이동식 50, 버스 45, 스타렉스 5) 시 불법주차단속 단속카메라 : 28개소 구청 기본교통정보 교통정보연계 시내버스정보제공 천변고속도로자동요금징수 유 무선인터넷 TBN 교통방송 (CCTV 54대연결 ) 국토부 경찰청 ( 교통정보센터 ) 4 개포털사 ( 다음, 네이버,SKP,KT) 정류장안내단말기 : 888 개소 버스내 LED 전광판 : 965대 버스내통합단말기 : 982 대 ( 시내버스 965 대 + 마을버스 17대 ) 요금징수대 : 2 개소 시 시 경찰청 시 시 천변고속화도로 ( 주 ) 대중교통요금징수 교통카드시스템 : 1 식하나은행 출처 : 대전광역시 교통정보 DB 통합관리를위한대전시내부자료. 126

151 3) 시스템유지관리현황 개요 ITS 는운영과유지관리를분리하여, 운영은대전시자체적으로직접수행하고유지관리는외부업체에용역을발주하여위탁하는형태로운영함. 유지관리는 ITS 현장시설유지관리, ITS 센터시설유지관리, 문서기록 관리업무로분류됨 - ITS 현장시설유지관리는 ITS 현장시설에대한안전관리와유지보수업무등을포함함 - ITS 센터시설유지관리는 ITS 시스템의구성요소에대한예방점검, 운영상태관리를통한장애감지및장애처리업무를말함 - 문서기록 관리업무는유지관리업무에대한업무일지및이력데이터베이스의기록 관리업무를말함 - ITS 유지관리및장애관리업무에따른지침규정은 ITS 업무매뉴얼 ( 운영관리편 ) 을근거로하여유지관리및장애관리업무에대한사항을제시함 표 A20 유지관리업무구분 구분 규정조항 ITS 현장시설안전관리 제36조 ( 안전관리담당자의지정과업무 ) 제37조 (ITS 시설안전관리 ) ITS 현장시설유지보수 제42조 (ITS 복원체계및절차 ) ITS 센터시설유지관리 장애처리 ( 제43조 ITS 긴급복구조치 ) 출처 : 한국지능형교통체계협회. 2015a. 대전광역시 ITS 지방계획수립용역최종보고서 대전광역시 ITS 유지관리주요목표는다음과같음 - 시스템의사전관리를통해장애및오류방지 - 장애발생을대비하여상시근무인력투입및대응방안구축 - 장애조치후철저한원인분석및조치사항문서화 부록 127

152 유지관리절차 주관기관 ( 대전광역시청 ) 과유지보수업체가공동으로운영하는헬프데스크 (Help Desk) 를통해 ITS 인프라의장애발생에따른접수및처리를신속하게처리할수있도록함 시스템운영자및점검요원은유지보수요청항목에대한내용, 처리기한및사안의경중등에관한유지보수요청서를사용자지원창구에전화, 전자메일, 팩스등으로신청함 사용자지원창구는유지보수요청서를접수하여이를유지보수전담요원에게이전달하여유지보수체계가가동될수있도록함 유지보수처리절차는다음과같음 - 장애상태에대한접수및상태파악 - 장애판단시자체처리가가능한사항에대하여는자체유지보수처리 - 자체처리불가능시하자 / 유지보수범위판단 - 하자보수 / 무상 / 유상유지보수수행및조치결과승인및기록 유지관리업무범위 유지관리를위한시스템의주요유지보수항목및지원범위는 < 표 A21> 과같음 현장설비유지관리업무 현장장비의경우유지보수대상장비의 24시간 365 일안정적인운영및장애예방을위해 3개월에 1회씩정기점검을실시하여야함. 단, 교통카드통합단말기, 보안장비 (VPN) 는비정기적인점검을실시함 현장장애발생시신속한복구를위해현장직원 1인당차량, 예비장비, 공구를확보하며, 현장순찰을통해장비에대한체크리스트를작성함 128

153 표 A21 유지보수의업무범위 구분주요유지보수항목지원범위 서비스운영 시스템관리 시설물관리 운영프로그램 하드웨어 소프트웨어 네트워크장비 교통 / 방범 환경 / 시설물관리정보제공 운영프로그램 문제점및개선사항처리 시설물과의연계및안정성확보 개발및테스트환경별도구성 각서버가용성및성능모니터링 전문벤더기술지원조직활용 안정성이입증된최신성구성 상시유지하기위한상시패치 장비상태원격점검 정기 / 비정기점검실시 CCTV, 방범등영상화질점검및보수 원인분석및장애처리방안 장비의모듈압력계측정장비불량시수리및교쳬 정보제공시스템상태점검및정기검사 NMS(Network Management System) 를통한원격상태감시 상황판영상응답시간확인및필요시수리및부품교체 출처 : 경봉컨소시엄 세종 - 대전첨단교통관리시스템 (ATMS) 구축사업확정설계서 ( 대전 ). 표 A22 현장설비점검일지내역 구분점검사항이상여부조치사항 내용 점검일시, 점검구분, 점검자, 점검장소 이상발견일시, 이상발견자, 이상내용, 관련기관 조치일시, 조치자, 이상원인, 조치내용및조치경과시간 출처 : 한국지능형교통체계협회. 2015a. 대전광역시 ITS 지방계획수립용역최종보고서. 부록 129

154 표 A23 현장장비유지관리주요업무 구분 버스안내단말기 (BIT) 도로전광표지판 (VMS) 도로장치 (RSE) 차량영상검지기 (VDS) 교통카드통합단말기 보안장비 (VPN) 내용 안내단말기작동이상유무점검및보수 부품교체및배선정리 누수로인한안내단말기손상에대한예방조치 안내단말기함체내 외부청결상태점검및조치 장애예방을위해 3 개월에 1 회씩정기점검실시 일일장애접수및처리결과보고 버스안내단말기이전설치지원 VMS 작동이상유무점검및보수, 교체 ( 감시용카메라등 ) VMS 모듈상태점검및교체 ( 수시 ) VMS 전원부, 제어부및통신상태점검및장애발생시조치 장애예방을위해 3 개월에 1 회씩정기점검실시 일일장애접수및처리결과보고 RSE 작동이상유무점검및보수, 교체 파워모듈및통신모듈상태점검및교체 ( 필요시검지영역조정 ) 장애예방을위해 3 개월에 1 회씩정기점검실시 일일장애접수및처리결과보고 VDS 작동이상유무점검및보수, 교체 검지영역설정및파라메타확인 ( 필요시튜닝 ) 성능및신뢰도를위한현장조사실시 제어기상태및통신상태 (Log) 확인 장애예방을위해 3 개월에 1 회씩정기점검실시 일일장애접수및처리결과보고 교통카드통합단말기점검및보수, 교체 단말기상태모니터링 ( 통신지연시간등 ) 및조치 장애원인분석을통해개선방안제시 차량단말기 F/W 업데이트및기능개선 차량단말기기초정보 ( 변경정보포함 ) 입력및 F/W 설정상태점검 수정 차량대 폐차에따른단말기이설및철거 일일장애접수및처리결과보고 보안장비 (VPN) 점검및보수, 교체 H/W 성능관리및이력유지 - 작동상태확인및모니터링 (CPU 및 LOG 확인 ) - 장애처리 ( 수시 ) 출처 : 대전광역시. 2015b 년 ITS 센터및현장장비유지보수용역. 경봉컨소시엄 세종 - 대전첨단교통관리시스템 (ATMS) 구축사업확정설계서 ( 대전 ). 130

155 센터 ( 정보 ) 시스템유지관리업무 지능형교통체계 (ITS) 센터 ( 정보 ) 시스템의안정적운영및유지관리를함으로써효율적인운영체계구축을목적으로함 - 센터시스템전문인력의상주로사전점검, 신속정확한사후조치, 정보자원운영을위한최적환경구축을통해사용자에게최적의서비스제공 표 A24 센터 ( 정보 ) 시스템유지관리주요업무 구분 하드웨어 ( 서버 / 저장장치 ) 상용소프트웨어 응용소프트웨어 DBMS ( 데이터베이스관리시스템 ) 기반데이터 ( 기초정보 ) 네트워크및정보보안 ( 방화벽 ) 기 타 업무내역 H/W 성능및유지관리 ( 서버, 스토리지등 ) - 작동상태확인, O/S 패치 - 전문분석툴에의한서버자원관리 - 사전예방점검 H/W 장애조치및이력관리 정보시스템개선및재설치등환경변화에따른서버작업지원 시스템개선사항에대한분석보고 백업 S/W, WebtoB 등상용 S/W( 데이터웨어하우스포함 ) 패치및성능관리 ( 장애조치포함 ) 교통정보시스템 ( 교통정보수집 가공 제공 ) 수정 갱신및유지관리 ITS 홈페이지 ( 시민모니터단홈페이지포함 ) 수정 갱신및유지관리 버스안내시스템 ( 단말기프로그램포함 ) 수정 갱신및유지관리 운영지원관리시스템수정 갱신및유지관리 DBMS 성능및장애관리 - 필요시튜닝및패치작업실시 - 증감추이분석, 가용용량확인및예측관리 데이터의품질관리 (DW 데이터와의교차비교관리 ) DB 테이블목록유지관리 DB 백업및복구관리 버스노선기초정보 ( 버스노드링크 ) 수정 / 갱신및유지관리 교통정보기초정보 (RSE 노드링크 ) 기초정보수정 / 갱신및유지관리 H/W 성능관리및이력유지 (F/W, L4, 백본등 ) - 작동상태확인및모니터링 (CPU 및 LOG 확인 ) - 사전예방점검및장애처리 ( 수시 ) 성능향상및장애예방을위한활동및대안제시 네트워크장비의현황유지및업데이트 정보시스템의재설치, 재배치, 재구성수행 지원 항온항습기, 상황판시스템, 출입자통제시스템에대한유지보수 정류장 QR 코드부착관리 출처 : 대전광역시. 2015b 년 ITS 센터및현장장비유지보수용역. 부록 131

156 통신설비유지관리업무 월 1회의정기점검과수시점검또는기술지원을실시하며, 장애발생시 2시간이내에도착하여지원함을원칙으로함 24시간비상연락망체계가동으로상시복구체제를확립하여시스템장애발생시신속한장애복구조치로시스템운영에지장이없도록함 통신설비에는광통신, 전용회선, 네트워크등의통신관련시스템이있으며, 이에대한유지관리방안은 < 표 A25> 와같음 표 A25 구분광통신전용회선네트워크점검항목 통신설비유지관리방안 내용 케이블고유번호, 신호입력기기번호, 신호출력기기번호등에대한이력카드작성및부착 광송수신기 LED 신호상태확인 모뎀 LED확인을통한전용회선의이상유무확인 응용프로그램에서자동으로수행하는선로상태및모뎀 LED상태점검 망관리시스템구축을통한네트워크상태및트래픽모니터링을통한장애예방및최적의성능유지 광비디오 / 데이터수신기, 광분배함, 집합형모뎀, 라우터, 스위칭허브, 멀티포트등 출처 : 한국지능형교통체계협회. 2015a. 대전광역시 ITS 지방계획수립용역최종보고서 132

157 5. 약어목록 ADAS Advanced Driving Assistance Systems 첨단운전지원시스템 API Application Programming Interface 응용프로그램인터페이스 ATIS Advanced Transportation Information Systems 첨단교통정보시스템 ATMS Advanced Traffic Management System 첨단교통관리시스템 AVC Automatic Vehicle Classification 자동차종분류장치 AVI Automatic Vehicle Identification 자동차량인식장치 BIS Bus Information System 버스정보시스템 BIT Bus Information Terminal 버스안내터미널 BMS Bus Management System 버스운행관리시스템 BSM Basic Safety Message 기본안전메시지 CALM Communications Access for Land Mobiles 육상이동체에대한통신접근 CAM Cooperative Awareness Messages 협력적인지메시지 CAN Controller Area Network 제어기영역네트워크 CCTV Closed Circuit Television 폐쇄회로 TV C-ITS Cooperative Intelligent Transportation Systems 협력적지능형교통체계 CVRIA Connected Vehicle Reference Implementation Architecture 미국 C-ITS 아키텍처 DENM Decentralized Environment Notification Messages 분산형환경경고메시지 DSRC Dedicated Short Range Communication 근거리전용통신 emap Enhanced Map 정밀지도 ETSI European Telecommunications Standards Institute 유럽통신표준기구 FFF Form Fit Function Replacement 형태 적합성 기능대체 FHWA Federal Highway Administration 미국연방도로청 FTMS Freeway Traffic Management System 고속도로교통관리시스템 GIS Geographic Information System 지리정보시스템 GNSS Global Navigation Satellite System 전역항법위성시스템 부록 133

158 GPS Global Positioning System 전역측위시스템 INS Inertial Navigation Systems 관성항법시스템 IPv6 Internet Protocol version 6 인터넷프로토콜버전 6 ISO International Organization for Standardization 국제표준기구 ITS Intelligent Transportation Systems 지능형교통체계 LDM Local Dynamic Map 동적공간데이터저장소 LIDAR Light Detection and Ranging 광 ( 光 ) 검지및분류 LTB Life-time Buy 수명을고려한구매 MMS Map Matching System 지도매칭시스템 NHTSA National Highway Traffic Safety Administration 미국국가도로교통안전청 OBD Onboard Diagnostics 차량탑재진단도구 PKI Public Key Infrastructure 공공키인프라 RADAR Radio Detection and Ranging 라디오검지및분류 RSE Road Side Equipment 도로장치 RTA Reference Track Approach 참조트랙접근법 SAE Society of Automotive Engineer 자동차공학협회 SCMS Security Management Systems 보안관리시스템 SOTIS Self-Organizing Traffic Information Systems 자체생성교통정보시스템 SPaT Signal Phase and Timing 신호현시및주기 U.S. DOT U.S. Department of Transportation 미국연방교통부 UTIS Urban Traffic Information System 도시교통정보시스템 V2I Vehicle to Infrastructure Communications 차량과인프라간통신 V2P Vehicle to Pedestrian Communications 차량과보행자간통신 V2V Vehicle to Vehicle Communications 차량간통신 VDS Vehicle Detection System 차량검지시스템 VMS Variable Message Sign 가변정보표지 WAVE Wireless Access in Vehicular Environments 차량환경의무선통신접근 134

159 기본 자율주행시대를대비한첨단도로인프라의전략적관리방안연구 연구진 김광호, 오성호, 이백진, 박종일 발행인 김동주 발행처 국토연구원 출판등록 인 쇄 2016년 12월 31일 발 행 2016년 12월 31일 주 소 경기도안양시동안구시민대로 254 전 화 팩 스 가 격 7,000원 ISBN 한국연구재단연구분야분류코드 B 홈페이지 C 2016, 국토연구원 이연구보고서의내용은국토연구원의자체연구물로서정부의정책이나견해와는상관없습니다. 이연구보고서는대한인쇄문화협회가제공한바른바탕체와한국출판인회의에서제공한 Kopub 돋움체가 적용되어있습니다.

160 자율주행시대를대비한첨단도로인프라의전략적관리방안연구 : 운영및유지관리체계를중심으로 제 1 장서론 제 2 장첨단도로인프라의기술환경변화 제 3 장첨단도로인프라관리의개념및현황 제 4 장첨단도로인프라관리를위한분석절차수립및적용 제 5 장첨단도로인프라관리를위한정책방안 제 6 장결론 값 7,000 원 경기도안양시동안구시민대로 전화 팩스 ISBN