KR102461217B1

KR102461217B1 - 도로 디지털 데이터를 활용한 변수 기반 bim 모델 자동 생성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102461217B1
Application number: KR1020210191822A
Authority: KR
Inventors: 김현승; 이헌민
Original assignee: 주식회사 서영엔지니어링
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2022-11-01

Abstract

본 발명의 생성 장치는 설정 지역의 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출하는 제1 유니트; 상기 기하 구조 정보를 이용하여, 상기 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성하는 제2 유니트;를 포함할 수 있다.

Description

도로 디지털 데이터를 활용한 변수 기반 BIM 모델 자동 생성 장치 및 방법{Apparatus and method for automatically generating a BIM model based on variables by utilizing road digital data}

본 발명은 도로의 BIM 모델을 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

건설산업의 디지털 기술 중에 BIM(Building Information Modeling) 기술이 중요한 이유는 BIM을 이용하여 건설 생애주기 동안 발생하는 모든 관련 정보를 생성하고, 통합하여 관리할 수 있기 때문이다.

현재 국제적으로 다양한 BIM 저작도구들이 개발되고 있으나 많은 건설사들이 이러한 BIM 저작도구를 활용하여 BIM 모델을 구성하는데 어려움을 겪고 있다. 왜냐하면, 다양한 BIM 저작도구들이 존재하지만, 사용 방법이 복잡하고 활용할 수 있는 기능도 한정적이기 때문이다. 또한, 대부분 반복적인 수작업으로 BIM 모델을 생성하고 있기 때문에 BIM 모델링에 대한 작업 생산성을 확보하는데 어려움이 많기 때문이다.

한국등록특허공보 제1937096호에는 BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하고 3D 모델링을 이용하여 건물 및 건물의 주변 상황 정보를 모니터링 할 수 있는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링하는 기술이 개시되고 있다.

한국등록특허공보 제1937096호

본 발명은 도로의 디지털 데이터를 활용하여 BIM 모델을 자동으로 생성하는 생성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 생성 방법은 설정 지역의 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출하는 제1 단계; 상기 기하 구조 정보를 이용하여, 상기 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성하는 제2 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 생성 장치는 기존 도로에 대한 기하 구조 정보를 신속하게 추출하고, 추출된 최소한의 설계 정보 기반으로 도로 노선에 대한 BIM 모델을 자동으로 생성할 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 따르면, 도로가 포함된 지도만 제공되면 자동으로 BIM 모델이 생성되는 환경이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 대중성이 높은 BIM 저작 도구와 각종 프로그래밍 언어를 활용하여 도로 노선의 BIM 모델을 자동으로 생성하는 모델이 제공될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 용이하게 도로 노선의 BIM 모델을 제공받을 수 있다.

본 발명에 따르면, BIM 모델의 활용 목적에 맞게 적합한 수준으로 BIM 모델이 자동으로 생성될 수 있다. 일 예로, 생성 장치는 BIM 모델링 작업을 단계별로 구분하고, 자동화 기능을 통해 각 단계별로 BIM 모델을 자동으로 생성할 수 있다. 특히, 생성 장치는 각 단계의 중간 과정에서도 사용자가 원하는 작업을 추가할 수 있는 환경을 제공하고, 이를 통해 BIM 모델링의 업무 생산성이 획기적으로 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 생성 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 생성 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 3은 제1 유니트를 나타낸 블록도이다.
도 4는 제1 유니트의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 5는 제2 유니트를 나타낸 블록도이다.
도 6은 제2 유니트의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 7은 도로 BIM 모델 자동 생성을 위한 매개변수 항목을 나타낸 도표이다.
도 8은 본 발명의 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 선형의 좌표값 도출 기능의 구현 사례를 나타낸 개략도이다.
도 10은 좌표값을 이용하여 폴리라인을 구현한 사례를 나타낸 개략도이다.
도 11은 폴리라인 객체로 중심 선형 설계의 구현 사례를 나타낸 개략도이다.
도 12는 원지반의 종단 곡선의 뷰 구현 사례를 나타낸 개략도이다.
도 13은 계획고에 대한 종단 곡선 구현 사례를 나타낸 개략도이다.
도 14는 계획고에 대한 종단 곡선의 다른 구현 사례를 나타낸 개략도이다.
도 15는 표준 횡단의 자동 생성 사례를 나타낸 개략도이다.
도 16은 코리더의 자동 생성 사례를 나타낸 개략도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.

도 1은 본 발명의 생성 장치를 나타낸 개략도이다. 도 2는 생성 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 생성 장치는 제1 유니트(100) 및 제2 유니트(200)를 포함할 수 있다.

제1 유니트(100)는 설정 지역의 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출할 수 있다.

제2 유니트(200)는 기하 구조 정보를 이용하여, 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성할 수 있다.

생성 장치의 분석 대상 또는 입력 데이터는 설정 지역에 포함된 도로의 선형 정보를 포함할 수 있다. 선형 정보는 설계도 등 각종 도면으로부터 확실하게 획득될 수 있다. 하지만, 오래된 도로의 경우, 해당 도면이 없는 경우가 많다. 또한, 도로를 대상으로 한 잦은 유지 보수에 대한 변경 사항이 도면에 반영되어 있지 않는 경우가 많다. 이러한 문제를 보완하기 위해, 제1 유니트(100)는 도로의 수치 지도, 구글맵, 네이버 지도, 카카오맵 중 적어도 하나를 이용하여 도로의 x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표가 포함된 기하 구조 정보를 추출할 수 있다.

제2 유니트(200)는 기하 구조 정보가 입수되면, 파라메트릭 모델링(Parametric Modeling)을 이용하여 BIM 모델을 생성할 수 있다. BIM(Building Information Modeling)은 건축 및 토목구조물, 사회기반 시설 등의 생애주기(계획-설계-시공-유지관리)에 걸쳐 생성, 활용되는 모든 데이터들을 하나의 디지털 매개체로 통합된 환경에서 관리할 수 있도록 하는 건설 IT기술이다. 본 명세서에서 'BIM 모델'이란 상기에 언급된 디지털 매개체를 지칭하는 '3차원 정보 모델'을 포함할 수 있다. '3차원 정보 모델'은 설계 및 시공 정보를 디지털 공간에서 확인할 수 있는 디지털 모델을 의미할 수 있다.

도로의 기하 구조 정보를 활용하여 도로의 BIM 모델을 자동으로 생성하는 변수 기반 도로 노선의 BIM 모델링 방법은 파라메트릭 모델링(Parametric Modeling) 방식을 의미할 수 있다. 파라메트릭 모델링은 도면을 구성하는 점, 선, 면 등과, 이와 관련된 거리, 각도, 각종 함수 등의 매개변수를 활용하여 BIM 모델을 구축할 수 있다. 특히, 파라메트릭 모델링 방식은 매개변수의 변경을 통해 모델의 형상 및 정보를 쉽게 바꿀 수 있기 때문에 BIM 모델의 생산성을 개선하는데 크게 기여할 수 있다.

도 3은 제1 유니트(100)를 나타낸 블록도이다. 도 4는 제1 유니트(100)의 동작을 나타낸 개략도이다.

각종 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출하기 위해, 지도에서 도로를 추출해낼 필요가 있다.

일 예로, 제1 유니트(100)에는 지도의 분석을 통해 지도에 포함된 도로를 추출하는 추출 모델이 탑재될 수 있다.

추출 모델은 특정 지도를 문제로 하고, 특정 지도에 포함된 도로를 정답으로 하는 데이터셋을 이용하여 기계 학습될 수 있다. 기계 학습된 추출 모델은 지도가 입력되면 지도에 포함된 도로를 출력할 수 있다. 제1 유니트(100)는 추출 모델을 통해 추출된 도로의 기하 구조 정보를 추출할 수 있다.

제1 유니트(100)는 수집부(110), 분석부(130), 제1 구분부(150), 제2 구분부(170)를 포함할 수 있다.

수집부(110)는 지도를 수집할 수 있다. 지도를 수집하기 위해 수집부(110)에는 지도가 저장된 서버, 저장 장치와 유무선으로 통신하는 인터페이스 모듈 또는 통신 모듈이 마련될 수 있다.

분석부(130)는 지도의 분석을 통해 지도에 포함된 도로를 추출할 수 있다. 이를 위해 분석부(130)에는 기계 학습된 추출 모델이 탑재될 수 있다.

또는, 분석부(130)는 이미지 분석 기법을 통해 지도에 포함된 도로를 추출할 수 있다. 분석부(130)는 지도의 이미지 분석을 통해 지도에 포함된 도로를 추출할 수 있다. 일 예로, 분석부(130)는 지도의 색상 정보를 이용하여 지도에 포함된 주변 사물과 도로를 구분할 수 있다.

제1 유니트(100)는 분석부(130)를 통해 추출된 도로의 기하 구조 정보를 추출할 수 있다.

제1 구분부(150)는 도로를 나타내는 정보를 평면 선형 정보와 종단 선형 정보로 구분할 수 있다.

제2 구분부(170)는 평면 선형 정보와 종단 선형 정보의 분석을 통해 도로를 직선 구간과 평면 곡선 구간으로 구분할 수 있다.

제2 구분부(170)는 직선 구간의 개수와 직선 구간의 시작 좌표와 종료 좌표가 포함된 제1 기하 구조 정보를 출력할 수 있다.

제2 구분부(170)는 평면 곡선 구간을 원곡선 구간과 완화 곡선(clothoid, 클로소이드) 구간으로 구분할 수 있다.

제2 구분부(170)는 원곡선 구간과 완화 곡선 구간의 곡률 반경, 원곡선 길이, 호의 길이, 클로소이드 파라미터 중 적어도 하나가 포함된 제2 기하 구조 정보를 출력할 수 있다.

예를 들어, 제1 구분부(150)는 Civil3D를 이용하여 설정 지역의 수치 지도를 로딩할 수 있다. 제1 구분부(150)는 Civil3D에 의해 표현된 커브(curve)를 선택하며, 커브의 평면 좌표를 추출할 수 있다. 평면 좌표(x축 좌표, y축 좌표 포함)는 평면 선형 정보에 포함될 수 있다.

제1 구분부(150)는 Civil3D에 의해 표현된 블록(block)을 선택하고, 각 블록별로 가장 가까운 커브 상의 한 점을 특정하고, 특정된 점에 대응되는 블록의 고도값을 점이 포함된 도로에 대하여 추출할 수 있다. 블록의 고도값은 해당 도로의 z축 좌표값이 될 수 있으며, 종단 선형 정보에 포함될 수 있다. 경우에 따라, 종단 선형 정보는 평면 좌표가 고도값이 추가된 입체 좌표(x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표 포함)를 포함할 수도 있다.

x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표는 서로 직교하며, 3차원 공간 상의 위치를 표현할 수 있다.

도 5는 제2 유니트(200)를 나타낸 블록도이다. 도 6은 제2 유니트(200)의 동작을 나타낸 개략도이다.

제2 유니트(200)는 추출부(210), 작성부(230), 설계부(250), 생성부(270)를 포함할 수 있다.

추출부(210)는 제1 유니트(100)로부터 출력된 기하 구조 정보로부터 선형의 좌표값을 추출하고 평면 설계를 수행할 수 있다.

작성부(230)는 추출부(210)에 의해 추출된 좌표값을 이용하여 폴리라인(polyline)을 작성할 수 있다. 폴리라인은 그래픽에서 주어진 점렬을 연결하는 선분렬을 나타내는 출력의 기본 요소를 나타낼 수 있다.

제1 설계부(250)는 폴리라인을 이용하여 도로의 평면 선형을 설계할 수 있다.

제1 생성부(270)는 제1 설계부(250)에서 설계된 도로의 평면 선형을 따라 종단 곡선을 자동으로 생성할 수 있다.

제2 설계부(250)는 기하 구조 정보에 포함된 횡단 구성 요소를 이용하여, 차선, 연석, 사면 소단이 포함된 표준 횡단을 자동으로 생성할 수 있다.

제2 생성부(270)는 평면 선형, 종단 곡선, 표준 횡단을 이용하여 도로의 BIM 모델에 해당하는 코리더(corridor)를 자동으로 생성할 수 있다.

코리더(corridor)는 평면 선형, 종단 선형, 표준 횡단을 조합하여 만들어낸 3차원 객체이며, 이는 선형(평면 및 종단) 정보, 지표면 정보, 횡단 구성 요소 정보 및 표준 횡단 정보를 포함할 수 있다.

평면 선형, 종단 곡선, 표준 횡단의 요소는 도 7과 같을 수 있다.

도 7은 도로 BIM 모델 자동 생성을 위한 매개변수 항목을 나타낸 도표이다.

평면 선형 설계(평면 선형)의 매개변수는 선형의 좌표 정보(x축 좌표, y축 좌표), 선형의 교차점(IP), 곡선 반경(곡률 반경, R), 클로소이드 파라미터(A) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

종단 설계(종단 곡선)의 매개변수는 종단 곡선 좌표(PVI, 계획고)를 포함할 수 있다.

횡단 구성 요소(표준 횡단)의 매개변수는 차선 경사, 차선 폭, 기본 경사, 표층1 깊이, 표층2 깊이, 기층 깊이, 측수로 경사, 보조기층 깊이, 보조기층 확장, 보조기층 경사, 치수, 절토경사, 최대 철도 높이, 성토경사, 최대 성초경사, 소단폭, 소단경사 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 8의 생성 방법은 도 1에 도시된 생성 장치에 의해 수행될 수 있다.

생성 방법은 제1 단계(S 510), 제2 단계(S 520)를 포함할 수 있다.

제1 단계(S 510)는 설정 지역의 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출할 수 있다. 제1 단계(S 510)는 제1 유니트(100)에 의해 수행될 수 있다.

제2 단계(S 520)는 기하 구조 정보를 이용하여, 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성할 수 있다(S 520).

제1 단계(S 510) 및 제2 단계(S 520)는 생성 장치의 동작으로 설명될 수 있다.

수집부(110)에 의해 지도가 수집되면, 분석부(130)는 추출 모델 또는 이미지 분석을 통하여 지도에 포함된 도로를 추출할 수 있다.

제1 구분부(150)는 분석부(130)에 의해 추출된 도로에서 평면 선형 정보와 종단 선형 정보를 취득할 수 있다. 일 예로, 제1 구분부(150)는 캐드 파일 등의 파일 형식으로 생성된 수치 지도에서 평면 선형 정보와 종단 선형 정보를 취득할 수 있다.

제1 구분부(150)는 오토데스크의 3D 제작 프로그램인 'Civil3D'에서 해당 지역의 수치 지도를 불러오고, 비주얼 프로그래밍인 'dynamo'로 작성된 스크립트를 실행하여 도로 노선의 평면 선형 정보와 종단 선형 정보를 취득할 수 있다. Civil3D에서 표현된 커브(curve)를 직접 선택하고, 간격(segment) 입력을 통해 커브 상의 평면 좌표(x, y)가 포함된 평면 선형 정보가 엑셀로 추출될 수 있다. 종단 선형의 경우에는 Civil3D에서 표현된 블록(block)들을 선택하면, 각 블록별로 가장 가까운 커브 상의 한 점을 찾아서, 해당 점의 평면 좌표(x축 좌표, y축 좌표)와 고도값(block의 z축 좌표)이 엑셀로 추출될 수 있다.

제2 구분부(170)는 엑셀로 저장된 평면 선형 및 종단 선형의 좌표 정보를 분석하여 직선 구간과 평면 곡선 구간에 포함되는 좌표들을 판별할 수 있다. 사례 검증을 위하여 평면 및 종단 설계가 완료된 샘플 모델에서 선형 좌표 정보를 추출하였으며, 직선 구간의 개수와 직선의 시작점과 종료점에 대한 좌표가 도출될 수 있다.

직선에 포함되어 있는 좌표를 제외한 좌표들은 평면 곡선에 존재하며, 이들은 원곡선과 완화 곡선으로 구분이 필요하다. 완화 곡선은 원곡선에서 직선 구간으로 접어들면서 곡률이 점차 줄어드는(완화되는) 구간을 의미할 수 있다. 제2 구분부(170)는 원곡선과 완화 곡선을 구분하기 위해 원곡선이 포함되는 좌표와 원곡선의 시작점 및 종료점을 도출할 수 있다.

제2 구분부(170)는 원곡선과 완화 곡선의 기하 구조 정보를 도출할 수 있다. 도출된 정보는 Civil3D에서 평면 선형을 설계할 때 필요한 선형의 정보(시작점, 종료점, 교차점 IP)와 원곡선 및 완화 곡선의 기하 구조 정보(곡률 반경(곡선 반경), 원곡선 길이, 호의 길이, 클로소이드 파라미터 등)를 포함할 수 있다.

분석 결과, 제2 구분부(170)를 통해 도출된 기하 구조 정보가 기존 샘플의 기하 구조 정보와 99%가량 일치한다는 것이 확인되었다. 이를 통해 본 발명의 생성 장치의 정확성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.

Civil3D 2021버전, dynamo 2.5.2.860버전을 이용하여 도로의 BIM 모델이 생성될 수 있다.

변수 기반 BIM 모델을 자동으로 생성하는 모델의 구성 요소는 평면 선형 좌표 정보, 종단 계획 지반의 PVI(계획고, design height, 도로에서 도로 중심선의 계획 높이) 정보 등 설계 관련 정보들을 저장 및 관리하기 위한 엑셀 데이터와 BIM 기반 도로 설계 자동화 기능별로 작성된 dynamo 스크립트(scripts)를 포함할 수 있다.

dynamo Player를 통해 dynamo scripts를 실행하면, 각 기능들이 실행되고 실행 결과는 Civil3D에서 구현되도록 제2 유니트(200)가 구성될 수 있다.

도 9는 선형의 좌표값 도출 기능의 구현 사례를 나타낸 개략도이다.

추출부(210)는 기하 구조 정보로부터 선형의 좌표값을 추출하고 평면 설계를 수행할 수 있다. 도 9를 참조하면, point1, point2, point3, point4와 같이 4개의 좌표값이 사용자에 의해 도출되고 표시될 수 있다.

도 10은 좌표값을 이용하여 폴리라인을 구현한 사례를 나타낸 개략도이다.

작성부(230)는 제1 유니트(100)에 의해 작성된 엑셀에 포함된 선형 경로의 좌표 정보를 활용하여 Civil3D 또는 오토캐드에 자동으로 폴리라인을 생성 또는 작성할 수 있다.

도 11은 폴리라인 객체로 중심 선형 설계의 구현 사례를 나타낸 개략도이다.

제1 설계부(250)는 엑셀의 좌표 정보 기반으로 생성된 폴리라인을 활용하여 도로의 평면 선형(중심 선형 포함)을 설계할 수 있다.

제1 생성부(270)는 지표면 상에 작성된 평면 선형을 따라 원지반의 종단 곡선을 자동으로 생성할 수 있다.

도 12는 원지반의 종단 곡선의 뷰 구현 사례를 나타낸 개략도이다. 도 13은 계획고에 대한 종단 곡선 구현 사례를 나타낸 개략도이다.

제1 생성부(270)는 지표면 상에 생성된 원지반의 종단 곡선을 시각적으로 쉽게 확인할 수 있도록 종단 곡선의 뷰를 자동으로 생성할 수 있다.

제1 생성부(270)는 원지반 종단 곡선 뷰 화면에 계획고에 대한 종단 곡선을 자동으로 생성할 수 있다.

도 14는 계획고에 대한 종단 곡선의 다른 구현 사례를 나타낸 개략도이다.

제1 생성부(270)는 원지반의 시작점과 종료점의 지반고에 따라 생성된 계획고의 종단 곡선에 사용자가 원하는 대로 계획고(PVI)를 추가할 수 있다. 제1 생성부(270)는 제1 유니트(100)에 의해 작성된 엑셀의 PVI값을 적용하고, 필요시 사용자가 직접 입력한 PVI 값을 적용할 수 있다.

도 15는 표준 횡단의 자동 생성 사례를 나타낸 개략도이다.

제2 설계부(250)는 Civil3D에서 제공하는 횡단 구성 요소를 이용하여, 차선, 연석, 사면 소단으로 구성된 표준 횡단을 자동으로 설계할 수 있다.

도 16은 코리더의 자동 생성 사례를 나타낸 개략도이다.

제2 생성부(270)는 평면 선형, 종단 곡선, 표준 횡단 등을 활용하여 코리더를 자동으로 생성할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100...제1 유니트 110...수집부
130...분석부 150...제1 구분부
170...제2 구분부 200...제2 유니트
210...추출부 230...작성부
250...설계부 270...생성부

Claims

지도가 저장된 서버 또는 저장 장치와의 통신을 통해 설정 지역의 지도를 수집하고, 수집된 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출하는 제1 유니트;
상기 기하 구조 정보를 이용하여, 상기 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성하는 제2 유니트;를 포함하고,
상기 제1 유니트에는 상기 지도의 분석을 통해 상기 지도에 포함된 도로를 추출하는 추출 모델이 탑재되며,
상기 추출 모델은 특정 지도를 문제로 하고, 상기 특정 지도에 포함된 도로를 정답으로 하는 데이터셋을 이용하여 기계 학습된 것으로, 상기 설정 지역의 지도가 입력되면 상기 지도에 포함된 도로를 추출하고,
상기 제1 유니트는 상기 추출 모델을 통하여 추출된 상기 도로에 대한 수치 지도, 구글맵, 네이버 지도, 카카오맵 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 도로의 x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표가 포함된 상기 기하 구조 정보를 추출하는 생성 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 유니트는 상기 기하 구조 정보가 입수되면, 파라메트릭 모델링(Parametric Modeling)을 이용하여 상기 BIM 모델을 생성하는 생성 장치.
삭제
지도가 저장된 서버 또는 저장 장치와의 통신을 통해 설정 지역의 지도를 수집하고, 수집된 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출하는 제1 유니트;
상기 기하 구조 정보를 이용하여, 상기 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성하는 제2 유니트;를 포함하고,
상기 제1 유니트에는 상기 지도의 이미지 분석을 통해 상기 지도에 포함된 도로를 추출하는 분석부가 마련되고,
상기 분석부는 상기 지도의 색상 정보를 이용하여 상기 지도에 포함된 주변 사물과 도로를 구분하며,
상기 제1 유니트는 상기 분석부를 통하여 추출된 상기 도로에 대한 수치 지도, 구글맵, 네이버 지도, 카카오맵 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 도로의 x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표가 포함된 상기 기하 구조 정보를 추출하는 생성 장치.
제1항에 있어서,
수집부, 분석부, 제1 구분부, 제2 구분부가 마련되고,
상기 수집부는 상기 지도를 수집하며,
상기 분석부는 상기 지도의 분석을 통해 상기 지도에 포함된 도로를 추출하고,
상기 제1 구분부는 상기 도로를 나타내는 정보를 평면 선형 정보와 종단 선형 정보로 구분하며,
상기 제2 구분부는 상기 평면 선형 정보와 상기 종단 선형 정보의 분석을 통해 상기 도로를 직선 구간과 평면 곡선 구간으로 구분하고,
상기 제2 구분부는 상기 직선 구간의 개수와 상기 직선 구간의 시작 좌표와 종료 좌표가 포함된 제1 기하 구조 정보를 출력하며,
상기 제2 구분부는 상기 평면 곡선 구간을 원곡선 구간과 완화 곡선(clothoid, 클로소이드) 구간으로 구분하고,
상기 제2 구분부는 상기 원곡선 구간과 상기 완화 곡선 구간의 곡률 반경, 원곡선 길이, 호의 길이, 클로소이드 파라미터 중 적어도 하나가 포함된 제2 기하 구조 정보를 출력하는 생성 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 구분부는 Civil3D를 이용하여 상기 설정 지역의 수치 지도를 로딩하고,
상기 제1 구분부는 상기 Civil3D에 의해 표현된 커브(curve)를 선택하며, 상기 커브의 평면 좌표를 추출하며,
상기 제1 구분부는 상기 Civil3D에 의해 표현된 블록(block)을 선택하고, 각 블록별로 가장 가까운 커브 상의 한 점을 특정하고, 특정된 상기 점에 대응되는 블록의 고도값을 상기 점이 포함된 도로에 대하여 추출하는 생성 장치.
제1항에 있어서,
추출부, 작성부가 마련되고,
상기 추출부는 상기 기하 구조 정보로부터 선형의 좌표값을 추출하고 평면 설계를 수행하며,
상기 작성부는 상기 좌표값을 이용하여 폴리라인(polyline)을 작성하는 생성 장치.
제8항에 있어서,
제1 설계부, 제1 생성부가 마련되고,
상기 제1 설계부는 상기 폴리라인을 이용하여 상기 도로의 평면 선형을 설계하고,
상기 제1 생성부는 상기 제1 설계부에서 설계된 상기 도로의 평면 선형을 따라 종단 곡선을 자동으로 생성하는 생성 장치.
제9항에 있어서,
제2 설계부, 제2 생성부가 마련되고,
상기 제2 설계부는 상기 기하 구조 정보에 포함된 횡단 구성 요소를 이용하여, 차선, 연석, 사면 소단이 포함된 표준 횡단을 자동으로 생성하며,
상기 제2 생성부는 상기 평면 선형, 상기 종단 곡선, 상기 표준 횡단을 이용하여 상기 도로의 BIM 모델에 해당하는 코리더(corridor)를 자동으로 생성하는 생성 장치.
생성 장치에 의해 수행되는 생성 방법에 있어서,
지도가 저장된 서버 또는 저장 장치와의 통신을 통해 설정 지역의 지도를 수집하고, 수집된 지도를 이용하여 도로의 기하 구조 정보를 추출하는 제1 단계;
상기 기하 구조 정보를 이용하여, 상기 도로의 BIM((Building Information Modeling) 모델을 생성하는 제2 단계;를 포함하고,
상기 제1 단계는, 추출 모델을 통하여 추출된 상기 도로에 대한 수치 지도, 구글맵, 네이버 지도, 카카오맵 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 도로의 x축 좌표, y축 좌표, z축 좌표가 포함된 상기 기하 구조 정보를 추출하며,
상기 추출 모델은 특정 지도를 문제로 하고, 특정 지도에 포함된 도로를 정답으로 하는 데이터셋을 이용하여 기계 학습된 것으로, 상기 설정 지역의 지도가 입력되면 상기 지도에 포함된 도로를 추출하는 생성 방법.