KR20000000426A - 도로공사에 적용되는 개선된 기능의 비쥬얼 이미지 토목설계방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반국도 및 고속도로 등의 각종 도로개설을 위한 공사설계에 있어, 각종 필요 데이터의 입력에 따라 완성된 도로의 현황을 입체적으로 확인할 수 있음과 동시에 실제 주행상태를 시뮬레이션을 통해 설계의 적정성을 검증하고, 위 시뮬레이션을 따라 해당 지점의 세부적인 현황이 하나의 화면을 통해 시각적으로 표현되도록 하여 단기간의 설계작업으로 도로의 제반 현황을 검증하여 볼 수 있는 개선된 기능의 비쥬얼 이미지 토목 설계방법인바, 이를 위하여 각 단계별로 마련되는 본 발명은 도로개설을 위해 해당 예정지의 각종 측량자료와 토질조사자료 및 계획자료의 데이터를 수집 입력하는 단계; 상기 입력된 데이터에 따라 미리 완성된 상태의 입체적 도로현황과, 상기 도로의 부분별 상세현황이 평면, 종단면 및 횡단면 상태로 상호 구분된 채 하나의 비쥬얼 이미지 동 영상을 통해 표현되도록 한 단계; 상기 이미지로 표현된 가상의 입체적 도로를 실제 주행상태 시뮬레이션으로 구현하고, 동시에 이 시뮬레이션에 따라 부분별 상세현황 역시 일체로 대응변화가 가능토록 한 단계; 및 상기 대응 변화되는 부분별 상세현황이 임의의 선택에 따라 확대·정밀검토가 가능토록 한 단계가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 설계방법이다.

Description

도로공사에 적용되는 개선된 기능의 비쥬얼 이미지 토목 설계방법{A PLAN METHOD FOR ROAD CONSTRUCTION}

본 발명은 개선된 기능을 갖는 토목 설계방법에 관한 것으로, 특히 일반국도 및 고속도로 등의 각종 도로개설을 위한 공사설계에 있어, 설계에 따른 각종 필요 데이터의 입력에 따라 해당 설계에 따른 완성된 도로의 현황을 입체적으로 확인할 수 있음과 동시에 실제 주행상태를 시뮬레이션을 통해 설계의 적정성을 검증하고, 위 시뮬레이션을 따라 해당 지점의 세부적인 현황 예컨대, 주변 등고선의 지형을 포함하는 도로의 평면 상태, 지반 및 절개지 현황을 확인하여 볼 수 있는 도로의 종단면, 그리고 성토량 및 표면 상태 확인 등을 위한 횡단면 상태가 하나의 화면을 통해 시각적으로 표현되도록 하여 단기간의 설계작업으로 도로의 제반 현황을 검증하여 볼 수 있는 도로공사에 적용되는 개선된 기능의 비쥬얼 이미지 토목 설계방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도로공사를 위한 설계는 기초 토목공사 설계에서부터 교량, 터널 등의 구조물 설계와 그 외 주변 절개지의 현황이나 노면 포장 및 부대 시설물 설계 등등 그 량이 매우 방대하여(예컨대, 한 건의 공사를 위해 소요되는 설계도는 통상 수백 혹은 수천장이 예사임)하나의 설계작업을 완성하는데 과다한 시간이 소요될 뿐만 아니라 대부분 이를 수작업에 의존하고 있어 인건비 등의 경비상승은 물론이고 청사진 상태로 작성되어 보관되는 관계로 해당 도면을 원하는 대로 즉시 찾을 수 없었고, 운반 및 보관이 용이하지 못하고 파손 및 망실의 우려 또한 매우 높다는 등의 문제점을 포함하고 있다.

따라서, 이와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 공사 시공현장의 설계자동화 프로그램을 마련하여 현장에서 사용중인 설계자료를 정보화 하여 이를 손쉽게 취합하여 설계 내지는 정보화할 수 있으며, 각종의 측량정보를 입력하여 세부 공정별 현황을 시각적으로 확인할 수 있도록 된 시스템이 제안되어 있다.

일례로, 종평도 및 횡단도의 자동작성은 물론이고, 각 세부 공정별 공사물량을 계산하여 수량 산출서를 출력하거나 또는 도로구조물도, 계획평면도, 좌표전개도, 편구배도, 유토곡선도 등의 자동 작성과 그러한 관련 도면의 데이터 베이스관리 등이 그것이다.

그러나, 상기의 정보화 시스템은 부분별 혹은 공정별 현황을 구분하여 이를 개별적으로 표식하여 주거나 혹은 출력 및 편집기능만을 포함하는 것이어서, 전체적인 도로공사 현황을 한번에 식별하여 볼 수가 없었고, 더욱이 시뮬레이션을 통한 통합된 정보로서의 전체 혹은 구간별(부분별) 특징적 구조를 전혀 조망할 수 없는 등 매우 제한적인 역할 수행에 머물고 있음이 현실정이었다.

때문에, 시뮬레이션을 통해 완공후의 도로를 미리 주행하여 봄으로서 설계 및 설계변경의 적정성 여부를 검토할 수 있음과 동시에 위 도로상의 주행에 따른 위치별 상세현황이 하나의 시스템으로 통합 운영되도록 설계방법이 제안되어 용이하게 활용될 수 있도록 배려되어야 한다.

이를 위하여 본 발명은 특정의 도로개설을 위한 설계에 있어 상기 도로의 입체적 현황과 부분별 상세현황이 동시적으로 제작 및 표현되어 시각적 만족감을 도모함에 착안된 것으로, 현장측량자료나 토질조사자료 및 계획자료의 필요 데이터 입력에 따라 해당 설계에 따른 완성된 도로의 현황 확인과 동시에 실제 주행상태의 시뮬레이션에 따라 해당 지점의 세부적인 도로의 평면 상태, 종단면 상태 및 횡단면 상태가 하나의 화면을 통해 시각적으로 표현되도록 하여 저렴한 비용으로 발주자의 의도와 주변 여건에 적합한 검증된 상태의 설계를 단기간 내에 수행할 수 있어 양질의 도로공사를 가능케 함에 그 안출된 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 설계방법에 따른 종합적인 결과물이 동 영상으로 표현되어진 상태를 도시해 보인 일 예시도.

도 2의 (A)(B)(C)는 각각 도 1의 종합적 결과물에 따른 상세현황을 확대 도시해 보인 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 제 1면 2 : 제 2면

3 : 제 3면 10 : 주행 시뮬레이션 창

11 : 평면도 12 : 종단면도

13 : 횡단면도

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 도로개설을 위해 해당 예정지의 각종 측량자료와 토질조사자료 및 계획자료의 데이터를 수집 입력하는 단계; 상기 입력된 데이터에 따라 미리 완성된 상태의 입체적 도로현황과, 상기 도로의 부분별 상세현황이 평면, 종단면 및 횡단면 상태로 상호 구분된 채 하나의 비쥬얼 이미지 동 영상을 통해 표현되도록 한 단계; 상기 이미지로 표현된 가상의 입체적 도로를 실제 주행상태 시뮬레이션으로 구현하고, 동시에 이 시뮬레이션에 따라 부분별 상세현황 역시 일체로 대응변화가 가능토록 한 단계; 및 상기 대응 변화되는 부분별 상세현황이 임의의 선택에 따라 확대·정밀검토가 가능토록 한 단계를 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

첨부된 도 1은 동 영상을 통해 표현되는 본 발명의 종합적인 결과물의 예시도이며, 도 2의 (A)(B)(C)도는 각각 도 1의 상세현황을 도시한 예시도인바, 본 발명의 토목 설계방법이 적용 및 운용되기 위해서는 당해 일반국도나 고속도로 등의 공사설계에 따른 각종 필요 데이터의 수집이 제공되어야 하며, 이는 측량자료와 토질조사자료 및 계획자료 등이 그것이다.

상기 측량자료는 일반측량, 항공측량, 토탈스테이션에 의한 측량 등 그 어떠한 자료도 모두 포함하는 것이며, 토질조사자료는 토사, 리핑암, 발파암, 편절암 등의 자료 등이 포함되고, 계획자료에는 발주자의 의도를 반영하여 평면선형계획, 종단선형계획, 횡단계획, 구조물자료, 부대시설자료 및 기타 설계에 필요한 모든 자료가 취합된다.

이와 같이 수집된 데이터의 입력작업을 통해 비로소 컴퓨터 모니터상에 하나의 비쥬얼 이미지로 동 영상이 표현되는데, 이를 위해 4등분된 화면을 제공하되, 화면의 중앙을 횡방향으로 구분하고, 이렇게 구분된 하단면은 다시 종방향으로 3등분되도록 구획 처리함으로 확대된 크기를 갖는 화면의 상부쪽인 제 1면(1)과, 하부쪽에 동일한 크기로 구분되는 축소된 크기의 제 2면(2), 제 3면(3) 및 제 4면(4)이 마련된다.

상기 제 1면(1)에는 입력된 데이터에 따라 개설하려는 도로의 완성된 상태가 입체적으로 표현되는 주행 시뮬레이션 창(10)이 위치하며, 상기 도로의 부분별 상세현황인 평면도(11)가 제 2면(2)에, 종단면도(12)는 제 3면(3)에 그리고 횡단면도(13)는 제 4면(4)을 통해 각각 상호 구분된 채 일체로 표현되도록 한다.

주행 시뮬레이션 창(10)은 설계도면 위를 마치 완공된 도로를 주행하는 것과 같은 실질적 효과를 부여함으로 설계도중 또는 설계완료 후의 적정성 여부를 검토할 수 있도록 하며, 도로의 부대시설인 각종 교통표지판, 가드레일, 측구, 옹벽, 낙석방지책, 교량, 터널 및 인터체인지 등의 도로시설물이 사실감있게 재현되어 현장감을 높일 수 있게되고, 공사 완공후의 자료보존이 용이해져 도로 유지관리를 위한 자료의 활용이 가능해진다.

이때, 주행 시뮬레이션 창(10)의 적정 위치에 주행지점의 위치와 지반고 및 도로계획고가 표시되도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 상기 평면도(11)는 위 주행 시뮬레이션 창(10)을 통해 주행하는 위치에 따라 함께 이동하면서 주행위치를 표현하여 줌으로 지형과 평면계획자료를 쉽게 검색할 수 있는데, 선형계획이나 곡선제원 및 각종 도로구조물의 위치 등의 평면계획 자료가 이 평면도(11)를 통해 적절히 표현되도록 하는 것이다.

또한, 종단면도(12) 역시 위 주행 시뮬레이션 창(10)을 통해 동시 이동이 가능해지는데, 이동 지점 전/후의 종단계획 자료를 쉽게 검색하여 볼 수 있고, 지반고, 계획고, 구배, 종단곡선자료, 절고(토질별), 성고, 구조물의 위치 및 사양 등 모든 종단계획 자료가 표현된다.

또한, 횡단면도(13)를 통해서는 주행위치의 도로 단면도가 표현되는데, 사용자의 의도에 따라 정지지점이 선택되면 이 정지된 지점의 횡단계획 자료를 손쉽게 확인하여 볼 수 있으며, 횡단면도, 토적표(세부공정별) 등 모든 횡단계획 자료가 제공된다.

이와 같은 각 단계별 과정을 통해 설계에 필요한 각 정보의 입력 및 추가 삭제 등이 가능해져 완성된 설계도의 작성과 동시에 이를 시각적으로 재현하여 봄으로서 보다 큰 유용성을 부여하고 있는데, 각각의 평면도(11), 종단면도(12) 및 횡단면도(13)는 그 자체를 보다 상세하게 확대하여 하나의 이미지 동 영상으로 정밀검토를 가능토록 한 개선된 기능의 설계방법이다.

따라서, 본 발명은 단기간내에 저렴한 비용으로 정확하고도 완성도 높은 설계 작업이 가능해져 양질의 도로공사가 가능하다는 유용성을 포함한다.

한편, 본 발명은 그에 관한 최선의 실시예를 예거하였으나, 굳이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구 범위에 국한되어 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 지금까지 설명된 실시예의 변경을 고려해 볼 수도 있음은 물론일 것이다.

Claims (1)

1. 도로개설을 위해 해당 예정지의 각종 측량자료와 토질조사자료 및 계획자료의 데이터를 수집 입력하는 단계; 상기 입력된 데이터에 따라 미리 완성된 상태의 입체적 도로현황과, 상기 도로의 부분별 상세현황이 평면, 종단면 및 횡단면 상태로 상호 구분된 채 하나의 비쥬얼 이미지 동 영상을 통해 표현되도록 한 단계; 상기 이미지로 표현된 가상의 입체적 도로를 실제 주행상태 시뮬레이션으로 구현하고, 동시에 이 시뮬레이션에 따라 부분별 상세현황 역시 일체로 대응변화가 가능토록 한 단계; 및 상기 대응 변화되는 부분별 상세현황이 임의의 선택에 따라 확대·정밀검토가 가능토록 한 단계를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 도로공사에 적용되는 개선된 기능의 비쥬얼 이미지 토목 설계방법.