KR102287261B1 - Road safety information providing system and method using road condition analysis model according to temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로의 환경 및 상태분석을 통해 도로의 안전정보를 제공하는 시스템에 있어서, 조사대상 지역의 기상정보를 수집하고, 기상자료로 변환하는 기상자료 입력부; 상기 조사대상 지역의 환경자료를 입력하는 환경자료 입력부; 상기 기상자료 및 상기 환경자료를 이용하여 표면 온도 분석모델을 산출하는 표면 온도 분석모델링부; 상기 표면 온도 분석모델을 통해 상기 조사대상 지역의 표면 온도를 산출하는 표면 온도 산출부; 및 상기 표면 온도 분석모델은, 상기 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출하고, 상기 표면 온도 산출부는, 산출된 상기 지표면 복사온도 및 상기 그림자 비율을 이용하여 상기 표면 온도를 산출하며, 상기 표면 온도와 상기 그림자 비율의 관계를 분석하는 분석부를 포함하여, 기온에 따른 도로 노면온도를 분석하여 노면 변화를 예측함으로써, 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a system for providing road safety information through environmental and condition analysis of roads, comprising: a meteorological data input unit that collects meteorological information of an investigation target area and converts it into meteorological data; an environmental data input unit for inputting environmental data of the research target area; a surface temperature analysis modeling unit for calculating a surface temperature analysis model by using the meteorological data and the environmental data; a surface temperature calculation unit for calculating a surface temperature of the area to be irradiated through the surface temperature analysis model; and the surface temperature analysis model calculates the radiation amount and the shadow ratio of the road according to the environment of the area to be investigated, and the surface temperature calculator calculates the surface temperature using the calculated surface radiation temperature and the shadow ratio and an analysis unit for analyzing the relationship between the surface temperature and the shadow ratio, by analyzing the road surface temperature according to the temperature and predicting the road surface change, it is characterized in that it is possible to minimize human life and property damage.
Description
본 발명은 기온에 따라 상이한 도로의 상태를 분석하는 모델을 이용하여 도로의 안전정보를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 지역 도로의 자연적 또는 인공적인 환경 특성을 반영하여 도로의 안전정보를 제공할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for providing road safety information using a model for analyzing different road conditions according to temperature, and more particularly, to a road by reflecting the natural or artificial environmental characteristics of a road in a specific area. It relates to a system and method that can provide safety information.
최근 기후변화로 인해 이상 기상현상이 빈번히 발생하면서 예상치 못한 사고들이 자주 발생하고 있다. 특히, 도로를 구성하는 콘크리트나 아스팔트는 온도변화에 따라 수축 또는 팽창을 하는 성질을 갖기 때문에, 도로는 구성 재질, 주변 지형, 일사량 등에 따라 열 흡수와 방출량이 달라진다. 특히 여름 폭염기간에는 수축 또는 팽창을 하는 과정에서 도로에 균열 또는 틈이 발생할 수 있다. 발생된 균열이나 틈에 돌이나 못과 같은 이물질이 들어가면 도로의 팽창량을 수용하지 못하고 도로가 솟아오르거나 파손되는 현상이 발생할 수 있다.Due to recent climate change, abnormal weather phenomena frequently occur, and unexpected accidents frequently occur. In particular, since concrete or asphalt constituting a road has a property of contracting or expanding according to a change in temperature, the amount of heat absorption and emission varies depending on the material of the road, the surrounding topography, the amount of insolation, and the like. In particular, during the summer heat wave, cracks or cracks may occur in the road during contraction or expansion. If a foreign substance such as a stone or a nail enters a crack or crevice, it may not accommodate the amount of expansion of the road and the road may rise or be damaged.
또한, 기온이 상승하는 경우뿐만 아니라 기온이 낮아지는 겨울철에도 도로 노면이 결빙되면서 사고가 발생할 수 있다. 이는 도로 재질의 특성상 물의 투습이 어려워 도로 표면이 얼기 때문이다. 노면 결빙 시 교통사고 치사율은 3.3%로 건조 2.1%, 습기 2.9% 적설 1.6% 보다 높다. 이는 도로 노면이 결빙상태인지 운전자가 인지하기 어려우며, 노면이 결빙되면 마찰계수가 낮아져 제동거리가 증가하게 되어 교통사고 유발 가능성이 높아지기 때문이다. 도로파손과 파손으로 인한 보수는 온도변화가 큰 해빙기(1월~3월)에 집중적으로 발생한다. In addition, an accident may occur as the road surface freezes not only when the temperature rises but also in winter when the temperature decreases. This is because, due to the nature of the road material, it is difficult to permeate water and the road surface is frozen. The fatality rate of traffic accidents when the road surface freezes is 3.3%, which is higher than dry 2.1%, wet 2.9%, and snow 1.6%. This is because it is difficult for the driver to recognize whether the road surface is icy, and when the road surface is frozen, the friction coefficient is lowered and the braking distance is increased, which increases the possibility of causing a traffic accident. Road damage and repairs due to damage occur intensively during the thawing season (January to March) when temperature changes are large.
도로의 결빙은 여러 가지 이유로 발생한다. 기온의 하강뿐만 아니라 도시의 확장개발에 따라 저층 건물들이 고층화가 도로 결빙의 한가지 이유이다. 건물이 고층화되면서 고층 건물들이 도로를 일사를 항시 차단하는 지역이 발생하게 되었다. 또한, 우리나라는 산악지형이 많아 일사차단에 의해 평지보다 온도가 낮은 지역이 다수 존재한다. 그러므로 이러한 구간에서는 도로 노면의 결빙이 자주 나타나게 된다. Road icing occurs for a number of reasons. One of the reasons for the freezing of roads is the rise of low-rise buildings as well as the drop in temperature as well as the expansion and development of cities. As buildings become taller, there are areas where high-rise buildings always block sunlight from the road. In addition, Korea has many mountainous terrain, so there are many regions with lower temperatures than flat land due to solar blockage. Therefore, icing on the road surface frequently appears in these sections.
따라서 본 출원인은 도로 노면의 구성 재질, 주변의 지형, 일사차단 정도 등의 정보를 활용하여 도로 노면온도에 따른 결빙위험 지역 또는 도로의 관리가 우선적으로 필요한 지역 등을 선별하는 기준 또는 방법을 제안하고자 하였다. 이에 도로 노면의 구성특성과 일사량 정보를 이용하여 도로 노면온도 정보를 산출하는 연구 개발을 진행하였다. Therefore, the present applicant intends to propose a criterion or method for selecting an area with a risk of freezing according to the road surface temperature or an area requiring priority management of the road by utilizing information such as the composition material of the road surface, the surrounding topography, the degree of solar blocking, etc. did. Therefore, research and development was carried out to calculate road surface temperature information using the compositional characteristics of the road surface and insolation information.
본 발명은 도로의 안전정보를 제공하는 시스템 및 방법으로서, 기상조건에 따른 미시적 기후 분석을 통해 산출한 도로 노면의 구성특성과 일사량 정보 및 도로 노면 주변의 환경적 요인을 반영하여 도로 상태 분석 모델을 설계하고자 한다. 도로 상태 분석 모델을 이용하여 도로의 실제 노면온도등의 도로 상태 정보를 산출하고, 산출된 데이터를 처리하여 도로의 안전 및 관리에 필요한 정보를 제공하는 것을 가능하게 하고자 한다. The present invention is a system and method for providing road safety information, and a road condition analysis model by reflecting the compositional characteristics and solar radiation information and environmental factors around the road surface calculated through micro-climate analysis according to weather conditions. want to design It is intended to make it possible to calculate road condition information such as the actual road surface temperature of a road using a road condition analysis model, and to process the calculated data to provide information necessary for road safety and management.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도로의 환경 및 상태분석을 통해 도로의 안전정보를 제공하는 시스템에 있어서, 조사대상 지역의 기상정보를 수집하고, 상기 기상정보를 하기의 표면 온도 분석모델링부에 입력되는 기상자료로 변환하는 기상자료 입력부; 상기 조사대상 지역의 자연 또는 인공 정보를 포함한 환경자료를 하기의 표면 온도 분석모델링부에 입력하는 환경자료 입력부; 상기 기상자료 및 상기 환경자료를 이용하여 상기 조사대상 지역의 특성이 반영된 표면 온도 분석모델을 산출하는 표면 온도 분석모델링부; 상기 표면 온도 분석모델을 통해 상기 조사대상 지역의 표면 온도를 산출하는 표면 온도 산출부; 및 상기 표면 온도 분석모델은, 상기 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출하고, 상기 표면 온도 산출부는, 산출된 상기 지표면 복사온도 및 상기 그림자 비율을 이용하여 상기 표면 온도를 산출하며, 상기 표면 온도와 상기 그림자 비율의 관계를 분석하는 분석부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention, in a system for providing road safety information through environmental and condition analysis of the road, collects meteorological information of the area to be investigated, and uses the weather information to the following surface temperature analysis and modeling unit a meteorological data input unit for converting the meteorological data to be input to the ; an environmental data input unit for inputting environmental data including natural or artificial information of the area to be investigated to the surface temperature analysis and modeling unit below; a surface temperature analysis modeling unit for calculating a surface temperature analysis model in which the characteristics of the area to be investigated are reflected by using the meteorological data and the environmental data; a surface temperature calculation unit for calculating a surface temperature of the area to be irradiated through the surface temperature analysis model; and the surface temperature analysis model calculates the radiation amount and the shadow ratio of the road according to the environment of the area to be investigated, and the surface temperature calculator calculates the surface temperature using the calculated surface radiation temperature and the shadow ratio and an analysis unit for analyzing the relationship between the surface temperature and the shadow ratio.
바람직하게, 상기 표면 온도에 따른 도로의 변화를 기준으로 위험등급을 산정하는 위험등급 산정부를 더 포함할 수 있다.Preferably, it may further include a risk grade calculation unit for calculating the risk grade based on the change of the road according to the surface temperature.
바람직하게, 상기 위험등급은, 기온이 높은 경우에는 열흡수에 따른 도로의 팽창을 기준으로 하고, 기온이 낮은 경우에는 도로의 결빙을 기준으로 할 수 있다.Preferably, the risk grade may be based on the expansion of the road due to heat absorption when the temperature is high, and the freezing of the road when the temperature is low.
바람직하게, 상기 복사량과 상기 표면 온도는 하기의 수학식의 관계를 가질 수 있다.Preferably, the radiation amount and the surface temperature may have a relationship of the following equation.
[수학식][Equation]
(상기 수학식에서 
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도로의 환경 및 상태분석을 통해 도로의 안전정보를 제공하는 방법에 있어서, (a)조사대상 지역의 기상정보를 수집하고, 상기 기상정보를 하기의 표면 온도 분석모델 산출을 위한 기상자료로 변환하는 단계; (b)상기 조사대상 지역의 자연 또는 인공 정보를 포함한 환경자료가 입력되는 단계; (c)상기 기상자료 및 상기 환경자료를 이용하여 상기 조사대상 지역의 특성이 반영된 표면 온도 분석모델을 산출하는 단계; (d)상기 표면 온도 분석모델이 상기 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출하는 단계; (e)상기 복사량 및 상기 그림자 비율을 이용하여 상기 조사대상 지역의 표면 온도를 산출하는 단계; 및 (f)상기 표면 온도에 따른 도로의 변화를 기준으로 위험등급을 산정하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention provides a method of providing road safety information through an environment and condition analysis of the road, (a) collecting weather information of an area to be surveyed, and using the weather information as follows converting into meteorological data for surface temperature analysis model calculation; (b) inputting environmental data including natural or artificial information of the area to be investigated; (c) calculating a surface temperature analysis model in which the characteristics of the survey target area are reflected using the meteorological data and the environmental data; (d) calculating, by the surface temperature analysis model, the radiation amount and shadow ratio of the road according to the environment of the area to be investigated; (e) calculating a surface temperature of the area to be irradiated using the radiation amount and the shadow ratio; and (f) calculating the risk grade based on the change of the road according to the surface temperature.
본 발명에 따르면, 도로의 노면온도를 산출함으로써 여름철 또는 겨울철과 같이 기온 변화가 큰 경우에 기온에 따른 도로 노면온도를 분석하여 우선적으로 관리되어야 할 지역 또는 사고가 발생할 위험이 높은 지역을 선정하는 기준을 제시할 수 있다. 여름의 경우, 도로의 열흡수에 따른 도로 노면의 온도 상승 및 노면의 팽창으로 인해 발생할 수 있는 노면 훼손을 예상하여 여름철 폭염 시 노면 훼손으로 인한 교통사고 피해에 대한 대책을 마련할 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 겨울의 경우, 도로 노면의 냉각에 따른 결빙 현상이 발생하는 경우의 대책을 마련할 수 있다. 이렇듯 기온에 따른 도로 노면의 변화를 예측하고 및 실제 노면이 훼손되기 전에 조치를 취함으로써 실질적인 인명과 재산피해를 최소화하는데 기여할 수 있다.According to the present invention, by calculating the road surface temperature of the road, when the temperature change is large, such as in summer or winter, the road surface temperature according to the temperature is analyzed to select an area to be managed preferentially or an area with a high risk of an accident can be presented. In the case of summer, it has the advantage of being able to prepare countermeasures for traffic accident damage due to road surface damage during summer heat waves by anticipating road surface damage that may occur due to road surface temperature rise and road surface expansion due to heat absorption of the road. . In addition, in the case of winter, countermeasures can be provided in case the freezing phenomenon occurs due to the cooling of the road surface. As such, it can contribute to minimizing actual human life and property damage by predicting changes in the road surface according to temperature and taking measures before the actual road surface is damaged.
또한 본 발명에 따라 우선 관리지역 또는 사고 발생 위험 지역이 선정된 이후 피해를 줄이기 위한 방안으로 새로운 도로 포장법을 적용하는 방법, 도로에 식생 중앙분리대를 설치하는 방법, 도로의 물청소 시스템 또는 클린로드 시스템을 도입하거나 확대하는 방법 등을 적용하는데 이용될 수 있다. In addition, according to the present invention, a method of applying a new road pavement method as a method to reduce damage after a priority management area or an accident risk area is selected according to the present invention, a method of installing a vegetation median on a road, a water cleaning system of a road or a clean road system It can be used to introduce or expand the method.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도로 안전정보제공시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실험 예로서, 여름철 주간 시간대별 그림자비율과 표면 온도의 상관도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실험 예로서, 여름철의 그림자 비율에 따른 도로 표면의 온도차 분포를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실험 예로서, 여름철 도로관리 등급지도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실험 예로서, 겨울철 주간 시간대별 그림자비율과 표면 온도의 상관도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실험 예로서, 겨울철의 그림자 비율에 따른 도로 표면의 온도차 분포를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실험 예로서, 겨울철 도로관리 등급지도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도로 안전정보제공 방법의 순서도를 나타낸다.1 shows a configuration diagram of a road safety information providing system according to an embodiment of the present invention.
2 is an experimental example of the present invention, showing the correlation between the shadow ratio and the surface temperature for each daytime in summer.
3 is an experimental example of the present invention, showing the distribution of the temperature difference on the surface of the road according to the shadow ratio in summer.
4 shows a road management grade map in summer as an experimental example of the present invention.
5 is an experimental example of the present invention, showing the correlation between the shadow ratio and the surface temperature for each time of day in winter.
6 is an experimental example of the present invention, showing the distribution of the temperature difference on the road surface according to the shadow ratio in winter.
7 shows a road management grade map in winter as an experimental example of the present invention.
8 is a flowchart of a method for providing road safety information according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals provided in the respective drawings indicate members that perform substantially the same functions.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Objects and effects of the present invention can be naturally understood or made clearer by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도로 안전정보제공시스템(1)의 구성도를 나타낸다. 1 shows a configuration diagram of a road safety
도로 안전정보제공시스템(1)은 도로의 환경을 반영하여 도로 표면 온도를 분석할 수 있다. 도로의 표면 온도는 도로의 상태에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나로서, 태양복사, 주변 지형물의 물리적 특성(건물, 지형 높이, 식생 구성 등), 노면 구성재질의 특성(알베도, 열용량, 열방출율 등) 등 다양한 환경적 요인에 의해 결정될 수 있다. The road safety
본 발명의 실시예로서 시행한 연구는 도로 주변의 환경적요인을 종합하여 표면 온도를 산출하고자 UMEP (The Urban Multi-scale Environmental Predictor) 모델이 사용될 수 있다. UMEP 모델 내에서 고해상도로 태양복사에 대한 정량적 값을 계산할 수 있으며, 이는 3차원 복사속, 그림자 패턴, 평균복사온도의 시공간적 변화에 대한 수치적 모의가 가능한 것이 특징이다. 또한, 본 발명의 연구는 청주 지역을 대상으로 하여 기상청 청주 AWS 자료를 이용할 수 있고, 해당 지역의 도로 표면 온도를 분석할 수 있다.In the study conducted as an embodiment of the present invention, the UMEP (The Urban Multi-scale Environmental Predictor) model can be used to calculate the surface temperature by synthesizing the environmental factors around the road. Quantitative values of solar radiation can be calculated with high resolution within the UMEP model, and it is characterized by numerical simulation of spatial and temporal changes in three-dimensional radiation flux, shadow pattern, and mean radiation temperature. In addition, the study of the present invention can use the Cheongju AWS data of the Korea Meteorological Administration for the Cheongju area, and can analyze the road surface temperature in the area.
도로 안전정보제공시스템(1)은 기상자료 입력부(11), 환경자료 입력부(13), 표면 온도 분석모델링부(15), 표면 온도 산출부(17), 분석부(18), 위험등급 산정부(19)를 포함할 수 있다. 본 구성은 설명의 편의를 위하여 정의된 것으로 실제 물리적으로 구분되지 않고 통합 구현되어도 무방하다.The road safety
기상자료 입력부(11)는 조사대상 지역의 기상정보(기온, 지표온도, 강수량, 풍향, 풍속, 습도, 기압, 일조, 일사, 전운량 등)를 수집하고, 기상정보를 표면 온도 분석모델링부에 입력되는 기상자료로 변환할 수 있다.The meteorological
환경자료 입력부(13)는 조사대상 지역의 자연 또는 인공 정보를 포함한 환경자료를 표면 온도 분석모델링부에 입력할 수 있다.The environmental
환경자료는 수치지형도, 수치건물도, 임상도, 토지피복도 자료를 이용할 수 있고, 위의 자료가 UMEP 모델에 적용될 수 있도록 지형, 토지이용, 건물·식생 캐노피 자료 등의 입력자료로 처리될 수 있다. 자연 또는 인공 정보는 건물 및 지형정보자료, 식생 면적 및 높이 정보자료, 도시지역의 건물 벽면 정보자료, 천개지수(SVF) 입력자료, 토지피복(Land use) 입력자료를 포함할 수 있다. Environmental data can use numerical topographic maps, numerical building maps, clinical maps, and land cover maps, and can be processed as input data such as topography, land use, building and vegetation canopy data so that the above data can be applied to the UMEP model. . Natural or artificial information may include building and topographic information data, vegetation area and height information data, building wall information data in urban areas, SVF input data, and land use input data.
표면 온도 분석모델링부(15)는 기상자료 및 환경자료를 이용하여 조사대상 지역의 특성이 반영된 표면 온도 분석모델을 산출할 수 있다.The surface temperature
본 발명의 실험연구에는 UMEP 모델을 이용하였다. UMEP 모델에 식생과 건물의 천개 지수(Sky View Factor, SVF)와 그림자효과, 지형에 의한 Ground view factor, 매 시간별 기온, 습도, 일사량 자료를 이용하여 3차원 단파·장파 복사량을 계산하고, 이를 이용해 평균복사온도를 계산할 수 있다. 계산된 평균복사온도를 이용하여 건물 규모 및 도로 수준에서의 시공간적 변화에 대한 수치적 모의를 진행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 이용된 천개 지수는 도시지역과 같은 복잡한 구조물이 분포한 불균질한 지역을 공간적으로 설명하는 주요 인자이다.The UMEP model was used in the experimental study of the present invention. In the UMEP model, the three-dimensional short-wave and long-wave radiation is calculated using the sky view factor (SVF) of vegetation and buildings, the shadow effect, the ground view factor by topography, hourly temperature, humidity, and insolation data. The average radiant temperature can be calculated. Numerical simulations of spatiotemporal changes at the building scale and road level can be performed using the calculated average radiant temperature. The canopy index used in the embodiment of the present invention is a major factor for spatially explaining a heterogeneous area in which a complex structure such as an urban area is distributed.
표면 온도 분석모델은 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출할 수 있다. 표면 온도 분석모델은 UMEP 모델을 이용하여 산출할 수 있으며, 표면 온도 분석모델을 통하여 여름과 겨울의 기상조건에 따른 지표면 복사온도를 산출하고, 이를 이용하여 토지피복별 표면 온도와 그림자 비율 정보를 산출할 수 있다.The surface temperature analysis model can calculate the radiation amount and shadow ratio of the road according to the environment of the area to be investigated. The surface temperature analysis model can be calculated using the UMEP model. The surface temperature analysis model calculates the surface radiation temperature according to the weather conditions in summer and winter, and uses this to calculate the surface temperature and shadow ratio information for each land cover. can do.
표면 온도 산출부(17)는 표면 온도 분석모델을 통해 산출된 지표면 복사온도 및 그림자 비율을 이용하여 조사대상 지역의 표면 온도를 산출할 수 있다. 표면 온도는 도로 열환경 분석의 척도로 이용될 수 있다. 이때 표면 온도는 식생별 표면 온도 분포와 도로면의 표면 온도 분포를 분석하여 파악할 수 있다. 표면 온도 분포를 분석함으로써 온도변화가 민감한 구간과 도로관리상 취약지역을 선정할 수 있다. The
복사량과 표면 온도는 아래의 수학식과 같은 관계를 가질 수 있다.The radiation amount and the surface temperature may have a relationship as shown in the following equation.
[수학식][Equation]
(상기 수학식에서 
분석부(18)는 표면 온도와 그림자 비율의 관계를 분석할 수 있다. 분석부(18)는 표면 온도 산출부(17)에서 산출된 복사량, 표면 온도, 그림자 비율 등의 정보를 바탕으로 계절별 도로 열환경 분석을 실시할 수 있고, 표면온도에 가장 큰 영향을 주는 복사에너지 정보를 이용하여 표면 온도의 변화를 분석할 수 있다. The
위험등급 산정부(19)는 표면 온도에 따른 도로의 변화를 기준으로 위험등급을 산정하여 구간별 여름과 겨울의 취약지역을 도출할 수 있다.The risk
위험등급은 기온이 높은 경우에는 열흡수에 따른 도로의 팽창을 기준으로 하고, 기온이 낮은 경우에는 도로의 결빙을 기준으로 할 수 있다. 위험등급은 여름과 겨울에 대하여 각각 4단계와 5단계로 분류할 수 있다. 분석부(18)의 분석결과를 이용한 위험도 분석에서, 여름철에는 도시 외곽의 식생이 없는 지역에서 위험등급이 높게 나타났으며, 건물·식생이 고르게 분포하는 도심지 내에서는 비교적 위험등급이 낮게 나타났다.The risk grade may be based on the expansion of the road due to heat absorption when the temperature is high, and the freezing of the road when the temperature is low. The risk class can be classified into 4 and 5 levels for summer and winter, respectively. In the risk analysis using the analysis result of the analysis unit (18), the risk grade was found to be high in the area without vegetation outside the city in summer, and the risk grade was found to be relatively low in the downtown area where buildings and vegetation were evenly distributed.
한편, 겨울철에는 여름철의 도로 파손 위험 등급을 나타내는 지역과 반대되는 지역에서 주로 높은 관리 등급이 산정되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 항시 그림자가 발생하는 밀폐된 지형 또는 고층 아파트 주변의 소도로에서 결빙 등급이 높았으며, 외곽도로에서는 터널부근에서 높은 등급이 산출되었다. On the other hand, in winter, it can be seen that the high management grade is mainly calculated in the area opposite to the area showing the road damage risk grade in summer. In other words, the icing grade was high on the enclosed terrain or small roads around high-rise apartments where shadows always occur, and the high grade was calculated near the tunnels on the outskirts of the road.
따라서, 도로 안전정보제공시스템(1)의 분석 결과를 이용하여 도로관리등급 기준에 활용할 수 있다. 또한 이를 통해 계절별로 도로에서 발생할 수 있는 지역을 선별함으로써 도로관리계획수립에 이용하여 도로 훼손을 예방할 수 있으며, 훼손 시 요구되는 자원 및 시간 절감의 효과를 기대할 수 있다.Therefore, the analysis result of the road safety
도 2는 본 발명의 실험 예로서, 여름철 주간 시간대별 그림자비율과 표면 온도의 상관도를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 여름철에는 일출이 시작되어 가열이 시작되는 7시에는 토지피복별 표면온도에 차이가 크지 않다. 태양고도각이 높아지면서 토지 피복별 표면 온도 차이가 발생한다. 특히, 온도상승은 열 흡수율이 높은 아스팔트로 형성된 도로와 건물지역에서 빠르게 발생하며, 최대평균온도는 약 58℃까지 상승할 수 있다. 반면에 식생 지역에서는 온도가 상승하는 속도가 인공피복 지역에 비해 느렸으며, 최대 평균온도는 35℃로 인공피복지역에 비해 낮다.2 is an experimental example of the present invention, showing the correlation between the shadow ratio and the surface temperature for each daytime in summer. According to an embodiment of the present invention, there is not a large difference in the surface temperature of each land cover at 7 o'clock when the sunrise starts and the heating starts in summer. As the solar elevation angle increases, the surface temperature difference by land cover occurs. In particular, the temperature rise occurs rapidly in roads and building areas formed of asphalt with high heat absorption, and the maximum average temperature can rise to about 58°C. On the other hand, the rate of temperature increase in the vegetation area was slower than that in the artificially covered area, and the maximum average temperature was 35℃, which is lower than that of the artificially covered area.
이러한 온도 상승률 및 최대평균온도의 차이는 인공피복지역의 경우, 열 흡수율과 열용량이 상대적으로 크기 때문일 수 있다. 열 흡수율과 열용량이 크면 많은 양의 열을 흡수·방출한다. 그러나 식생지역은 나무가 차광효과를 발생시켜 항상 음영이 져 있기 때문에 상대적으로 온도 상승률 및 최대평균온도의 차이가 작다. 본 발명의 연구에 따르면, 식생지역의 주간 평균 그림자 비율(차광율)은 0.2로 매우 높았으며, 이를 제외한 피복구간에서는 평균적으로 0.8 수준으로 태양빛에 의한 영향을 많는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 연구에 이용된 UMEP 모델의 특성상 매질간 상호열교환은 고려하지 않으므로, 그림자비율은 표면온도에 영향을 주는 주요한 외적요인으로서 고려할 수 있다. The difference between the rate of temperature increase and the maximum average temperature may be because the heat absorption rate and heat capacity are relatively large in the case of the artificially covered area. If the heat absorption rate and heat capacity are large, a large amount of heat is absorbed and released. However, in the vegetation area, the difference between the rate of temperature increase and the maximum average temperature is relatively small because the trees are always shaded by the shading effect. According to the study of the present invention, the average weekly shadow ratio (shading rate) of the vegetation area was very high as 0.2, and it can be confirmed that the effect by sunlight is much at an average level of 0.8 in the covering section except for this. Since mutual heat exchange between media is not considered due to the characteristics of the UMEP model used in the study of the present invention, the shadow ratio can be considered as a major external factor affecting the surface temperature.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실험 연구의 결과로서, 도로와 식생지역의 그림자와 표면온도의 상관계수는 나타낸 그래프이다. 식생지역은 그림자와 온도의 상관성이 매우 높다. 이는 음영이 항상 존재하는 구간에서 낮은 온도 분포를 보이기 때문이다. 도로의 경우에는 그림자가 길어지는 일출 직후와 일몰 직전에 높은 상관성을 보인다. 태양의 고도각이 가장 높아지는 12시에서 14시 사이에 그림자 비율의 평균이 약 0.9대를 보이며, 이 시간에는 음영지역이 거의 존재하지 않기 때문에 상관도가 상대적으로 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도2를 통해 태양에 노출되는 구역에 따라 지속적으로 노출되는 지역을 산출하는 것이 가능하다. 2 is a graph showing the correlation coefficient between the shadow and the surface temperature of the road and the vegetation area as a result of the experimental study according to the embodiment of the present invention. In the vegetation area, the correlation between shadow and temperature is very high. This is because it shows a low temperature distribution in the section where shadows are always present. In the case of roads, a high correlation is shown immediately after sunrise and just before sunset, when the shadows are longer. The average of the shadow ratio is about 0.9 between 12:00 and 14:00, when the sun's elevation angle is the highest, and it can be seen that the correlation is relatively low because there are almost no shaded areas at this time. In addition, it is possible to calculate the area continuously exposed according to the area exposed to the sun through FIG. 2 .
도 3은 본 발명의 실험 예로서, 여름철의 그림자 비율에 따른 도로 표면의 온도차 분포를 나타낸다. 그림자 비율에 따라 그룹을 지어 그림자 비율에 따른 그룹 각각의 관계를 비교하여 분석하였다. 그림자 비율 그룹 간의 평균온도 차이는 0이상으로 나타났는데, 이는 각 그림자 비율 그룹이 표면온도에 유효한 영향을 미치고 있다는 것을 의미한다. 또한, 연구 결과에 따르면 그림자의 유무에 따라 표면온도는 최대 13.7℃의 차이를 보인다.3 is an experimental example of the present invention, showing the distribution of the temperature difference on the surface of the road according to the shadow ratio in summer. Groups were grouped according to the shadow ratio, and the relationship of each group according to the shadow ratio was compared and analyzed. The average temperature difference between the shadow ratio groups was more than 0, which means that each shadow ratio group had an effective effect on the surface temperature. Also, according to the results of the study, the surface temperature showed a difference of up to 13.7℃ depending on the presence or absence of shadows.
도 4는 본 발명의 실험 예로서, 여름철 도로관리 등급지도를 나타낸다. 도 3에 따르면, 각각의 그림자 그룹은 개별적인 유효성을 지니고 있다. 그러나, 위험등급에 따른 분류를 위해 유사한 효과를 주는 그룹으로 재그룹화할 수 있다. 따라서, 그림자 비율이 순차적인 상승함에 따른 평균표면온도의 차이값을 추출하였고, 이 차이값의 경도가 유사한 그룹들을 큰 경도 차이를 보이는 그룹별로 묶어 등급을 산정하였다. 총 4단계의 관리 등급기준을 설정하였다. 각 단계의 그림자 비율은 0~0.1, 0.2~0.4, 0.5~0.7, 0.8~1.0으로 구분하였고, 이를 적용하여 여름철 평균 관리등급지도를 산출하였다.4 shows a road management grade map in summer as an experimental example of the present invention. According to Fig. 3, each shadow group has an individual validity. However, for classification according to the risk class, it can be regrouped into groups with similar effects. Therefore, the difference value of the average surface temperature as the shadow ratio increased sequentially was extracted, and the grades were calculated by grouping groups with similar hardness of this difference value by group showing a large hardness difference. A total of four levels of management grade standards were established. The shadow ratio of each stage was divided into 0~0.1, 0.2~0.4, 0.5~0.7, and 0.8~1.0, and the average management grade map in summer was calculated by applying this.
도 4에 따르면, 고수준의 도로관리등급을 나타내는 지역의 대부분은 개방된 공간에 위치한 대형 도로가 있는 지역이다. 다만, 대형도로의 일부 구간에서만 1~3단계의 낮은 관리등급이 나타난다. 이는 식생이 많이 존재하는 산지 구간이나 고지형이 그림자의 영향을 많이 받기 때문이다.According to FIG. 4 , most of the areas showing the high level of road management are areas with large roads located in open spaces. However, only some sections of large roads have a low management level of 1 to 3 levels. This is because mountainous areas or high-altitude terrain where there is a lot of vegetation are greatly affected by shadows.
반면, 도심지 내의 소형도로에서는 3단계 이하의 비교적 낮은 등급이 나타난다. 이는 도심지의 고층 빌딩과 내부에 위치한 식생지역에 의해 그림자 효과에 영향받는다. 따라서 대형도로에 비해 도시내부 도로들은 열적관리요소가 비교적 낮은 것으로 평가할 수 있다.On the other hand, on small roads in downtown areas, relatively low grades of
도 5는 본 발명의 실험 예로서, 겨울철 주간 시간대별 그림자비율과 표면 온도의 상관도를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 겨울철에는 일출이 되어 가열이 시작되는 9시에는 토지피복별 표면온도에 차이가 크게 나타나지 않는다. 겨울은 여름에 비해 태양고도각이 낮아 가열시작 시간이 여름에 비해 느리기 때문이다. 그러나 표면 온도 분포 패턴은 여름과 유사하다. 즉, 열 흡수율이 높은 아스팔트재질의 도로와 건물지역에서 온도상승이 빠르게 일어나고, 식생 지역에서는 온도 상승속도가 인공피복 지역에 비해 느리다.5 is an experimental example of the present invention, showing the correlation between the shadow ratio and the surface temperature for each time of day in winter. According to the embodiment of the present invention, there is no significant difference in the surface temperature of each land cover at 9:00 when the heating starts at sunrise in winter. This is because the solar elevation angle is lower in winter than in summer and the heating start time is slower than in summer. However, the surface temperature distribution pattern is similar to that of summer. In other words, the temperature rise occurs quickly in asphalt road and building areas with high heat absorption, and the rate of temperature rise in vegetation areas is slower than in the artificially covered area.
그림자 비율은 여름철에 비해 겨울철에 상대적으로 늘어난다. 태양 고도각이 여름에 비해 낮아져 식생구간에서의 그림자 비율이 소폭 증가하기 때문이다. 특히, 불규칙한 높이를 갖는 고층건물 때문에 그림자가 발생하기 쉬운 지역에서도 그림자 비율이 약 0.15 상승한 것을 확인할 수 있다. 또한, 도로나 그 외 피복지역에서도 0.1이상의 그림자 비율이 상승하였다. 따라서 평균 그림자 비율이 상승하여 여름과는 다른 형태의 냉각 구간이 발생할 수 있다.The shadow ratio increases relatively in winter compared to summer. This is because the sun's elevation angle is lower than in summer, and the shadow ratio in the vegetation section slightly increases. In particular, it can be seen that the shadow ratio increased by about 0.15 even in areas prone to shadows due to high-rise buildings with irregular heights. In addition, the shadow ratio of 0.1 or more increased in roads and other covered areas. Therefore, the average shadow ratio rises, and a cooling section different from that of summer may occur.
도 5는 본 발명의 실험 예로서, 도로와 식생지역의 그림자 비율과 표면온도의 상관계수는 나타낸다. 두 지역 모두 일출 직후인 9시에는 그림자 비율과 표면 온도는 매우 낮은 상관성을 보인다. 이는 일출 직후에 그림자 길이가 길고, 태양의 가열이 충분히 진행되지 못하였기 때문이다. 도로지역에서는 태양고도각이 높아짐에 따라 지표면이 가열된다. 이에따라 지표온도와 그림자의 상관성이 높아진다. 겨울철에는 정오 시간대에도 그림자가 존재하기 때문에 여름철과 달리 전반적으로 모든 시간대에서 그림자 비율과 표면온도 사이에 유의한 상관성을 보인다. 즉, 여름철과 비교할 때 겨울철에 그림자에 의한 온도변화의 민감도가 높다고 판단할 수 있다.5 is an experimental example of the present invention, showing the correlation coefficient between the shadow ratio and the surface temperature of the road and the vegetation area. In both regions, the shadow ratio and surface temperature show a very low correlation at 9 o'clock immediately after sunrise. This is because the shadow length right after sunrise is long and the sun's heating is not sufficiently progressed. In road areas, the surface of the earth is heated as the sun's elevation angle increases. As a result, the correlation between surface temperature and shadow increases. In winter, there is a shadow even at noon time, so there is a significant correlation between the shadow ratio and the surface temperature in all time zones, unlike in summer. That is, it can be judged that the sensitivity of the temperature change due to the shadow is high in winter compared to summer.
도 6은 본 발명의 실험 예로서, 겨울철의 그림자 비율에 따른 도로 표면의 온도차 분포를 나타낸다. 겨울철도 여름철과 마찬가지로 그림자 비율에 따라 그룹을 지어 그림자 비율에 따른 그룹 각각의 관계를 비교하여 분석하였다. 그림자의 정도에 따라 등급을 분류하기 위하여, 그림자비율을 기준으로하여 대기와 표면온도의 차이에 대한 일원분산 분석을 실시하였다. 겨울철의 경우 5단계의 모든 그림자비율 그룹이 온도차이에 대한 유의미한 결과를 나타내었다. 그림자비율이 0.2인 그룹부터 0.5인 그룹까지는 온도차이가 점진적으로 높게 나타났다. 그림자비율이 0.6인 그룹과 0.7인 그룹, 0.8~1.0까지의 그룹은 각각 비슷한 경향을 보여, 정성적으로 같은 등급으로 분류하였다. 6 is an experimental example of the present invention, showing the distribution of the temperature difference on the road surface according to the shadow ratio in winter. In winter, as in summer, groups were formed according to the shadow ratio, and the relationship of each group according to the shadow ratio was compared and analyzed. In order to classify the grades according to the degree of shadows, one-way variance analysis was performed on the difference between the air and the surface temperature based on the shadow ratio. In the case of winter, all the shadow ratio groups in
그림자비율에 따른 그룹들의 관계를 비교 분석하였을 때, 각각의 그림자비율 그룹 간에 평균온도 차이가 0인 지역은 없다. 이는 그림자 비율과 표면온도가 유의미한 상관관계에 있다는 것을 의미한다. 그림자가 없는 그룹과 그림자가 완전히 존재하는 그룹은 최대 약 4.2도 차이를 나타낸다.When the relationship between the groups according to the shadow ratio was comparatively analyzed, there was no region where the average temperature difference between each shadow ratio group was 0. This means that there is a significant correlation between the shadow ratio and the surface temperature. The group without shadow and the group with full shadow show a difference of up to about 4.2 degrees.
도 7은 본 발명의 실험 예로서, 겨울철 도로관리 등급지도를 나타낸다. 여름철과 달리 겨울철은 기온이 낮으므로 표면온도 또한 낮아지면서 도로가 결빙되는 문제가 발생할 수 있다. 특히 그림자 비율이 높을수록 결빙 위험이 높아지므로 그림자비율에 따라 높은 등급의 관리단계를 부여하였다. 도 6에서의 경도값의 변화가 큰 지점을 등급 산정의 기준으로 하여 일정한 변화율을 지니는 지역을 같은 등급으로 선정하였다. 총 5단계의 관리 등급기준을 설정하였다. 각 단계의 그림자 비율은 0~0.1, 0.2~0.3, 0.4, 0.5~0.6, 0.7~1.0으로 구분하였고, 이를 적용하여 겨울철 평균 관리등급지도를 산출하였다. 도 7에 따르면, 겨울철에는 도심지 내부의 소형 도로들이 위치한 지역은 대부분이 고수준의 도로 관리등급으로 나타났다. 이는 건물과 같은 구조물에 의해서 지형이 불규칙하게 구성되고, 그로인해 그림자가 발생하게 된다. 이렇게 생긴 그림자가 일사를 가림으로써 냉각효과가 생기고, 도로 표면 온도가 낮아진다. 또한, 대형도로의 일부 구간에서도 관리등급이 높게 나타났고, 산지 지역 사이에 위치한 도로에 위험 구역이 존재하는 것으로 확인되었다. 즉, 식생이 많이 존재하는 산지 구간이나 고지형 근처가 그림자의 영향을 많이 받는다. 그리고 도심 외각의 대형도로에서는 3단계 이하의 비교적 낮은 등급이 나타나 도시 외곽 도로들은 도시 내부 도로에 비해 결빙 가능성이 비교적 낮은 것으로 판단할 수 있다.7 shows a road management grade map in winter as an experimental example of the present invention. Unlike summer, in winter, the temperature is low, so the surface temperature also decreases, which can cause a problem of road freezing. In particular, the higher the shadow ratio, the higher the risk of freezing. A point having a large change in hardness value in FIG. 6 was used as a criterion for grade calculation, and an area having a constant rate of change was selected as the same grade. A total of five levels of management grade standards were established. The shadow ratio at each stage was divided into 0-0.1, 0.2-0.3, 0.4, 0.5-0.6, and 0.7-1.0, and the average winter management level map was calculated by applying this. According to FIG. 7 , in winter, most of the areas where small roads are located in the downtown area have a high level of road management grade. This is because the topography is irregularly formed by structures such as buildings, which causes shadows. The shadow created in this way blocks the sunlight, creating a cooling effect and lowering the road surface temperature. In addition, the management grade was high in some sections of large roads, and it was confirmed that dangerous areas exist on roads located between mountainous areas. In other words, the mountainous areas where there are a lot of vegetation or near the highlands are greatly affected by shadows. In addition, a relatively low grade of
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도로 안전정보제공시스템(1)의 순서도를 나타낸다. 도로의 환경 및 상태분석을 통해 도로의 안전정보를 제공하는 방법에 있어서, (a)단계는 조사대상 지역의 기상정보를 수집하고, 상기 기상정보를 하기의 표면 온도 분석모델 산출을 위한 기상자료로 변환하는 단계를 의미한다. (b)단계는 상기 조사대상 지역의 자연 또는 인공 정보를 포함한 환경자료가 입력되는 단계를 의미한다. (c)단계는 상기 기상자료 및 상기 환경자료를 이용하여 상기 조사대상 지역의 특성이 반영된 표면 온도 분석모델을 산출하는 단계를 의미한다. (d)단계는 상기 표면 온도 분석모델이 상기 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출하는 단계를 의미한다. (e)단계는 상기 복사량 및 상기 그림자 비율을 이용하여 상기 조사대상 지역의 표면 온도를 산출하는 단계를 의미한다. (f)단계는 상기 표면 온도에 따른 도로의 변화를 기준으로 위험등급을 산정하는 단계를 의미한다. (a) 내지 (f)단계는 전술한 도로 안전정보제공시스템(1)의 실시예에서 수행되는 과정을 나타낸 것으로 각 단계의 의미와 의의를 전술한 바, 중복 설명은 생략한다.8 is a flowchart of a road safety
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible within the limits without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by all changes or modifications derived from the claims and equivalent concepts as well as the claims to be described later.
1 : 도로 안전정보제공시스템
11 : 기상자료 입력부
13 : 환경자료 입력부
15 : 표면 온도 분석모델링부
17 : 표면 온도 산출부
18 : 분석부
19 : 위험등급 산정부1: Road safety information provision system
11: Weather data input unit
13: environment data input unit
15: surface temperature analysis modeling unit
17: surface temperature calculation unit
18: analysis unit
19: Risk rating calculator
Claims (5)
조사대상 지역의 기상정보를 수집하고, 상기 기상정보를 하기의 표면 온도 분석모델링부에 입력되는 기상자료로 변환하는 기상자료 입력부;
상기 조사대상 지역의 자연 또는 인공 정보를 포함한 환경자료를 하기의 표면 온도 분석모델링부에 입력하는 환경자료 입력부;
상기 기상자료 및 상기 환경자료를 이용하여 상기 조사대상 지역의 특성이 반영된 표면 온도 분석모델을 산출하는 표면 온도 분석모델링부;
상기 표면 온도 분석모델을 통해 상기 조사대상 지역의 표면 온도를 산출하는 표면 온도 산출부; 및
상기 표면 온도와 그림자 비율의 관계를 분석하는 분석부를 포함하며,
상기 표면 온도 분석모델은,
상기 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출하고,
상기 표면 온도 산출부는,
상기 표면 온도 분석모델에서 산출된 도로의 상기 복사량 및 상기 그림자 비율을 이용하여 상기 표면 온도를 산출하며, 상기 복사량과 상기 표면 온도는 하기 수학식의 관계인 것을 특징으로 하는 도로 안전정보제공시스템.
[수학식]
(상기 수학식에서
A system for providing road safety information through road environment and condition analysis,
a meteorological data input unit that collects meteorological information of an area to be investigated and converts the meteorological information into meteorological data input to the surface temperature analysis and modeling unit below;
an environmental data input unit for inputting environmental data including natural or artificial information of the area to be investigated to the surface temperature analysis and modeling unit below;
a surface temperature analysis modeling unit for calculating a surface temperature analysis model in which the characteristics of the survey target area are reflected by using the weather data and the environmental data;
a surface temperature calculation unit for calculating a surface temperature of the area to be irradiated through the surface temperature analysis model; and
An analysis unit for analyzing the relationship between the surface temperature and the shadow ratio,
The surface temperature analysis model is,
Calculate the radiation amount and shadow ratio of the road according to the environment of the survey target area,
The surface temperature calculation unit,
The surface temperature is calculated using the radiation amount and the shadow ratio of the road calculated from the surface temperature analysis model, and the radiation amount and the surface temperature are the relationship of the following equation.
[Equation]
(in the above formula
상기 표면 온도에 따른 도로의 변화를 기준으로 위험등급을 산정하는 위험등급 산정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 안전정보제공시스템.
The method of claim 1,
Road safety information providing system, characterized in that it further comprises a risk grade calculation unit for calculating the risk grade based on the change of the road according to the surface temperature.
상기 위험등급은,
기온이 높은 경우에는 열흡수에 따른 도로의 팽창을 기준으로 하고, 기온이 낮은 경우에는 도로의 결빙을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 도로 안전정보제공시스템.
3. The method of claim 2,
The risk class is
A road safety information providing system, characterized in that when the temperature is high, the expansion of the road due to heat absorption is used as the standard, and when the temperature is low, the road icing is the standard.
(a)조사대상 지역의 기상정보를 수집하고, 상기 기상정보를 하기의 표면 온도 분석모델 산출을 위한 기상자료로 변환하는 단계;
(b)상기 조사대상 지역의 자연 또는 인공 정보를 포함한 환경자료가 입력되는 단계;
(c)상기 기상자료 및 상기 환경자료를 이용하여 상기 조사대상 지역의 특성이 반영된 표면 온도 분석모델을 산출하는 단계;
(d)상기 표면 온도 분석모델이 상기 조사대상 지역의 환경에 따른 도로의 복사량 및 그림자 비율을 산출하는 단계;
(e)상기 복사량 및 상기 그림자 비율에 대한 하기 수학식을 이용하여 상기 조사대상 지역의 표면 온도를 산출하는 단계; 및
(f)상기 표면 온도에 따른 도로의 변화를 기준으로 위험등급을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 안전정보제공 방법.
[수학식]
(상기 수학식에서
(a) collecting meteorological information of the area to be investigated, and converting the meteorological information into meteorological data for calculating the following surface temperature analysis model;
(b) inputting environmental data including natural or artificial information of the area to be investigated;
(c) calculating a surface temperature analysis model in which the characteristics of the survey target area are reflected using the meteorological data and the environmental data;
(d) calculating, by the surface temperature analysis model, the radiation amount and shadow ratio of the road according to the environment of the area to be investigated;
(e) calculating the surface temperature of the area to be irradiated using the following equation for the radiation amount and the shadow ratio; and
(f) Road safety information providing method comprising the step of calculating a risk grade based on the change of the road according to the surface temperature.
[Equation]
(in the above formula
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2019
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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