KR20090035168A - 도시성능 정량지표 자동평가 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웹 기반의 건축 선례검색 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 도시표현모델에 부합되도록 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계; 상기 표현된 특정한 형식으로부터 검색에 필요한 부분만을 자동 추출하고, 상기 자동 추출된 부분을 문자정보로 변환하여 테이블 형태로 데이터베이스로 저장하는 단계; 사용자로부터 도시동작모델에 부합된 문자정보의 체크리스트를 입력받는 단계; 상기 데이터베이스와 상기 체크리스트를 비교하여, 상기 도시현황이 체크리스트에 부합하는 지를 판단하는 단계를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 도면형식과 문자형식의 중간적 형식으로서, 양자를 의미손상을 최대화하면서 비교 가능한 동일 형식으로 변환할 수 있는 공통모델을 제안함으로써, 지식표현체계가 다른 두 개의 지식표현체계를 비교 가능한 동일한 지식표현체계로 변환하면서도, 의미손상을 최소화하고, 동시에 필요한 경우에 체크리스트의 수를 증가시키는 효과를 가진다.

도시성능 정량지표 자동평가

Description

도시성능 정량지표 자동평가 방법{METHOD FOR AN AUTOMATION-BASED URBAN PERFORMANCE EVALUATION}

본 발명은 도시성능 정량지표 자동평가 방법에 관한 것으로, 특히 정량 지표화된 도시성능을 자동으로 평가할 수 있는 방법 및 그 시스템을 개발하는 것에 관한 것이다.

도시성능이란 인간이 도시를 건설하여 얻고자 하는 효용을 말한다. 따라서, 도시성능을 평가할 수 있는 시스템은 특정 도시 혹은 도시 설계안에 대하여 인간이 도시를 건설하여 얻고자 하는 효용을 제대로 수행하는지를 자동으로 판단해 볼 수 있는 장치를 말한다고 할 수 있다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하자면, 도시현황 혹은 도시설계안이 그 도시에 대해서 요구하고 있는 성능기준을 얼마나 만족시키고 있는 가를 자동으로 평가하려는 것이다. 여기서 성능 기준의 예로서 '녹지공간율'이나 '도로율', 그리고 '직주근접성'과 같은 것을 들 수 있을 것이다.

설계안을 평가하고자 하는 시도는 건축설계안 자동평가로부터 시작하였다. 건축설계안 자동평가란 건축설계도면을 바탕으로 주어진 계획요건(체크리스트)에의 부합여부를 자동으로 평가하는 것을 말한다. 건축설계안 자동 평가에 관한 연구는 일반적인 설계안 자동평가에서부터 시작하여 점차 특수한 분야에 실용적으로 적용할 수 있는 부분으로 이동하고 있다. 일반적인 설계안 자동평가는 이론적 차원에서의 연구로서는 의의가 있을 수 있지만, 현실적 필요성이 떨어지기 때문이다. 따라서 건축 부분에서 있어서의 설계안 자동평가는 건축법규 자동평가 혹은 건축사 시험 답안 자동 평가와 같은 세부적이고 구체적이면서 현실적 필요성이 존재하는 영역으로 이동하고 있다.

도시성능평가는 현재까지도 대체로 수동에 의해 이루어지고 있다. 도시성능 평가에 관한 연구는 주로 도시 성능을 대표할 수 있는 지표를 개발하고, 지표에 해당하는 값을 체계적으로 평가할 수 있는 방법론을 찾는데 주력해 왔다. 교통영향평가, 환경영향평가, 친환경성능평거, 거주성 평가 등이 그 대표적인 예가 될 수 있다.

평가는 대체로 다음과 같이 이루어진다. 관련 전문가가 기존 현황을 표시하는 도면을 보거나, 혹은 직접 현장을 방문하여 각각의 성능 지표에 해당하는 현황을 파악하여 평가한다. 도시성능평가는 대단위 지역과 많은 수의 건조물을 대상으로 하는 것이기 때문에, 방대한 양의 자료를 수집하고 분석하는 과정이 필요하다.

이러한 과정을 전문가의 지식과 경험에 의존하여 수동으로 처리하다 보니, 평가 시 시간과 비용이 많이 들 수밖에 없다. 어떤 경우에는 처리해야할 방대한 데이터 량 때문에 평가 자체가 불가능한 경우가 생기기도 한다.

도시성능을 정확히 평가하는 작업의 필요성을 모두 인식하고 있지만, 위와 같은 현실적인 제약으로 말미암아 적당한 시기에, 적절한 평가가 이루어지지 못하고 있다. 이러한 전문가에 의한 수동 평가가 지닌 한계를 극복하기 위하여 최근 도시성능을 자동으로 평가하고자 하는 연구 및 개발이 진행되고 있으며, 이는 두 개 항목의 조합으로 분류될 수 있다.

먼저, 평가항목기준 유형(Criteria Oriented)과 개별적 변환(Project Dependent)의 조합에 따른 방법을 들 수 있으며, 이 방법은 기계가 자동으로 설계안을 읽어서 이해하는 대신에 설계안을 기계가 이해할 수 있는 방식으로 표현 한 후 그것을(Facts) 한정된 수의 평가항목과 비교하는 방식이다. 특히 건축설계안이 방재관련 법규와 얼마나 부합하는지를 평가한다.

그런데, 이 방식에 수반되는 문제는 평가시스템이 디자인 결과물- 주로 도면 혹은 모델을 직접 다루는 것이 아니고 그로부터 추출된 사항만을 다루는 것이기 때문에 원래의 디자인이 지니고 있는 의미를 충분하게 담아내지 못한다는(not semantically rich) 단점이 있다. 좀 더 자세하게 설명하자면, 원래의 설계안에는 Facts로 변환된 것 이상의 내용이 담겨 있지만, 그것들을 다시 평가의 범주 안에 넣고자 한다면 시스템 전체를 새롭게 개선해야 하는 한계가 있다는 것이다. 뿐 만 아니라 이와 같은 방식은 디자인 결과물과 추출된 사항들 사이의 유관성(relevancy)을 완전하게 보장하지 못하고, 설계안을 Facts로 변환하는 개별 전문가에 의해서 왜곡의 여지가 많다는 단점이 있다.

두 번째로, 평가항목기준 유형(Criteria Oriented)과 체계적 변환(Project Independent)의 조합 방법이 있는데, 이는 설계안을 평가기준과 비교 가능한 형태 로 변환하되, 변환의 과정을 일정하게 하는 방식으로, 기계가 도면을 직접 읽고 한정된 수의 계획요구사항들과 비교하여 충족 여부를 판단하는 방식이다. 기계가 읽어서 변환을 수행하므로, 당연히 변환과정에서 자의성은 배제되나, 그렇다고 해서 도면과 계획요구사항을 직접 비교하여 충족 여부를 판단하는 것은 아니다. 도면을 주어진 계획요구사항들과 직접 비교가 가능하도록 관련 정보를 추출, 변환하여 비교/판단에 사용한다. 관련 사항을 추출하고 변환하는 과정이 자동화되었을 뿐, 그러한 중간 과정 자체를 배제하거나 변환 과정의 임의성을 제거하는 수준까지는 발전하지 못한 형식이다.

다음으로, 설계안기준 유형(Design Object Oriented)과 개별적 변환(Project Dependent)의 조합 방법으로, 이는 평가항목을 변환해서 도면으로 표현된 설계안과 비교가능하게 하는 방식이다. 이 방법은 변환된 평가항목을 설계안과 비교한다는 차원에서는 별 무리가 없어 보이지만, 최초에 주어진 평가항목을 변환하는 과정이 지극히 자의적이라는 문제를 포함한다.

마지막으로 설계안기준 유형(Design Object Oriented)과 체계적 변환(Project Independent)의 조합 방법으로, 이는 제한된 수의 계획요구사항만을 다루는 것이 아니고, 필요하다면 얼마든지 확장된 수의 그것들을 수용할 수 있도록 한 방법이다. 이 방법은 평가항목을 무리 없이 필요에 따라서 추가할 수 있다는 장점을 갖기는 하지만 문자의 형태로 표출된 계획요구사항을 도면의 형태로 변환하는 과정이 얼마나 체계적이고 객관적일 수 있을까라는 의문으로부터 자유롭지 못하다. 특히, 문자로 표현된 계획요구사항을 도면의 형태로 바꾸기 위해서는 전문가로서의 능력과 개인적 선호가 불가피하게 개입될 수밖에 없다는 점 또한 한계로 지적될 수밖에 없다.

이와 같이 현재의 도시 설계안 자동 평가 방법들은 도면형식을 문자형식으로 변환하거나 혹은 그 반대의 전략을 채택하고 있으나, 이와 같은 방법들은 대표적으로 변환시 의미상의 손실이 발생하며, 체크리스트가 추가되었을 경우, 시스템 전체를 바꾸어야 하는 문제점을 가진다.

이에, 본 발명은 도시성능 정량지표 자동평가 방법에 있어서, 도면형식과 문자형식으로 지식표현체계가 다른 두 개의 지식표현체계를 비교 가능한 동일한 지식표현체계로 변환하면서도, 의미손상을 최소화하고, 동시에 필요한 경우에 체크리스트의 수를 증가시킬 수 있는 도시성능 정량지표 자동평가 방법을 구현하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 일 측면에 따른 도시성능 정량지표 자동평가 방법은, 도시표현모델에 부합되도록 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계; 상기 표현된 특정한 형식으로부터 검색에 필요한 부분만을 자동 추출하고, 상기 자동 추출된 부분을 문자정보로 변환하여 테이블 형태로 데이터베이스로 저장하는 단계; 사용자로부터 도시동작모델에 부합된 문자정보의 체크리스트를 입력받는 단계; 상기 데이터베이스와 상기 체크리스트를 비교하여, 상기 도시현황이 체크리스트에 부합하는 지를 판단하는 단계를 포함한다.

상기 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계는, 상기 도시현황이 도시 변화를 포함하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계는, 점은 point, 선은 Line, 그리고 폐곡선은 Polygon을 사용하여 표현하되, 특정한 위치와 또 다른 위치간의 연결 상황을 표현하는 라인은 모든 교차점 단위로 분절하는 것을 특징으로 한다.

상기 도시동작모델은, 특정 단위공간의 형상과 용도에 대한 요구와, 특정 단위공간 사이의 관계에 대한 요구 정보를 포함하는 것이 특징이다.

상기 특정 단위공간 사이의 관계에 대한 요구 정보는, 단위기능공간 사이의 거리에 대한 질문(Travel Distance), 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 발생하는 방향변화의 정도에 관한 질문(Change of Direction), 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 거쳐 가는 단위기능공간의 성격에 관한 질문(Path History) 및 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 출발지에서 목적지가 보이는가 아닌가에 관한 질문(Visibility) 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도시표현모델은, 상기 특정 단위공간의 형상 정보에 대응되는 Closed Polygon 정보와, 상기 용도에 대응되어, 단위공간과 연결된 문자 형태 정보와, 상기 Travel Distance에 대응되어, 평가대상이 되는 두 단위공간의 위치를 표현하는 점(Point) 및 양자를 연결하는 경로를 표현하는 Poly-line 정보와, 상기 Change of Direction에 대응되어, 두 개의 단위공간을 연결하는 경로를 표현하는 Poly-line 정보와, 상기 Path History에 대응되어, 단위공간을 표현하는 Closed Ploygon 및 이동경로를 표현하는 Poly-line 정보와, 상기 Visibility에 대응되어, 두 개의 단위공간의 위치를 표현하는 Point 및 두 개의 단위공간 사이의 단위공간의 평상을 표현하는 Closed Polygon 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 사용자로부터 도시동작모델에 부합된 문자정보의 체크리스트를 입력받는 단계는, 특정 단위공간의 형상과 용도에 대한 요구 정보, Travel Distance, Change of Direction, Path History 및 Visibility 정보 중 적어도 하나 이상의 검색 질의 항목을 상기 사용자에게 제공하여, 상기 체크리스트를 입력받는 것을 특징으로 한다.

상기 표현된 특정한 형식으로부터 검색에 필요한 부분만을 자동 추출하고, 상기 자동 추출된 부분을 문자정보로 변환하여 테이블 형태로 데이터베이스로 저장하는 단계는, 기 설정된 거주성능평가 시스템에서 상기 표현된 특정한 형식을 불러들이는 단계; 상기 거주성능평가 시스템을 통해 자동으로 검색에 필요한 부분을 추출하여, 각 레이어별로 데이터베이스 테이블이 자동 생성되도록 하는 단계; 상기 데이터베이스 테이블을 열어서 평가와 관련된 소요 정보를 입력하는 단계; 상기 각 레이어에 표시되는 도면 정보와 테이블의 문자정보를 가공하여, 도시현황을 단위기능공간의 집합으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 도시성능 정량지표 자동평가 방법은, 도면형식과 문자형식의 중간적 형식으로서, 양자를 의미손상을 최대화하면서 비교 가능한 동일 형식으로 변환할 수 있는 공통모델을 제안함으로써, 지식표현체계가 다른 두 개의 지식표현체계를 비교 가능한 동일한 지식표현체계로 변환하면서도, 의미손상을 최소화하고, 동시에 필요한 경우에 체크리스트의 수를 증가시키는 효과를 가진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

하기 본 발명은 도면 형식의 지식표현체계와 문자 형식의 지식표현체계 사이에 중간 형식의 공통적으로 양자를 표현할 수 있는 모델을 제안한다.

이에, 도면은 도시의 형상을 보여주는 것이므로, 도시표현모델이라 정의하며, 문자는 도시는 이러 저러하게 동작해야한다고 규정하는 것이므로, 도시동작모델이라고 정의한다.

먼저, 체크리스트 분석을 통해 도시동작모델을 살펴보도록 한다.

체크리스트는 경우에 따라서 수백 가지가 될 수 도 있고, 수천 가지가 될 수 고 있다. 하지만 체크리스트 안에 포함된 질문은 특정한 단위공간이 '머무름'을 위한 성질을 제대로 갖추고 있느냐? 라는 질문이거나 특정한 두 단위공간 간에 '움직임'을 위한 성질이 제대로 갖추어 졌는가? 라는 두 가지 종류의 질문 밖에는 없다.

여기서, 도시 안에서의 '머무름'의 구체적인 성질을 규정하는 것은 단위공간의 형상과 용도이다. 단위공간의 형상은 면적, 가로세로의 길이의 비, 높이 등을 포함한다. 이 이외의 것이 형상 안에 포함될 수 있을 수도 있지만, 도시설계 차원에서 의미를 가질 수 있는 것은 이렇게 제한할 수 있을 것이다.

그리고, 도시 안에서의 '움직임'의 구체적인 성질을 규정하는 것은 걸어서 특정한 목적지에 도달하는 것과 관련된 성질, 시각적으로 인지할 수 있는가 없는가 하는 문제가 포함된다. 특정한 목적지에 도달하는 것과 관련된 성질로는 Travel Distance, Change of Direction, Path History가 있다. 다시 말해서 측정한 출발지에서 특정한 목적지로의 도착을 다른 경험으로 만드는 것은 Travel Distance(이하 'TD'), Change of Direction(이하 'CD'), Path History(이하 'PH')의 차이이다. 이는 역으로 이것들이 같으면 같은 경험이라고 부를 수 있다는 것이다. 또한 '움직임'의 구체적인 성질을 제한하는 것으로 중요한 것이 시야확보의 정도(Visibility: 이하 'VT')이다.

이와 같이 도시설계와 관련된 계획요구사항은, 특정 단위공간의 형상과 용도에 대한 요구와 특정 단위공간이 또 다른 특정 단위공간 사이의 특정한 관계에 대한 요구로 이루어짐을 확인할 수 있다.

다음으로, 도시표현모델에 대해 살펴보도록 한다.

일반적으로 도시를 도면의 형태로 표현하는 작업은 단위공간의 영역을 표시하고 단위공간사이의 관계를 표현하는 것이다. 이를 위해서는 영역을 표시하는 Closed Polygon 형태의 Geometry가 필요하며, 동시에 관계를 표현하는 Geometry가 필요한데, 이것 역시 Poly line의 형태를 취한다.

이런 방식으로 도시 설계안이 표현될 경우, 전문가들은 눈으로 도면을 읽고, 필요한 정보를 추출할 수 있다. 하지만 도시 설계안을 자동으로 평가하기 위해서는 단위공간을 표현하는 Geometry와 관계를 표현하는 Geometry에 필요한 정보를 보유하고 있어야 한다.

이에, 본 발명은 하기 도 1과 같이, 단위공간의 내적 속성 즉, 머무름에 관한 정보와 외적 관계 즉, 움직임에 대응되는 정보들을 도시표현모델에 정의한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시동작모델과 도시표현모델의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도시 설계안이 제대로 되었는지를 알아보기 위해서는 도시동작모델은 단위공간의 형상, 용도, TD, CD, PH, VT를 필요로 한다. 따라서 도시표현모델은 단위공간의 형상, 용도, TD, CD, PH, VT에 관한 정보를 제공할 수 있어야 한다.

이에, 형상에 대한 정보는 단위공간이 Closed Polygon으로 표현되며, 용도는 단위공간과 연결된 문자의 형태로 표현될 수 있다.

여기서, TD는 평가대상이 되는 두 단위공간의 위치가 점(Point)의 형태로 표현되고, 양자를 연결하는 경로가 Poly-line의 형태로 표현될 수 있다. 이때 단위공간의 위치를 표현하는 Point들은 단위공간을 표현하는 Closed Polygon에서 자동으로 계산될 수 있다. CD는 두 개의 단위공간을 연결하는 경로가 Poly-line으로 표현되면 그 폴리 라인의 경로를 따라서 얼마나 (도로가) 굽어지는 지를 계산할 수 있으며, PH는 단위공간이 Closed Ploygon으로 표시되고, 이동경로가 Poly-line으로 표시될 수 있다. VT는 두 개의 단위공간의 위치가 점으로 표현되고 두 개의 단위공 간 사이의 단위공간의 평상이 Closed Polygon으로 표현될 수 있다. 이때 물론 두 개의 단위공간의 위치는 단위공간을 표현하는 Closed Polygon에서 자동적으로 계산될 수 있다.

따라서, 종합적으로 도시의 상황을 표현하는 도시표현모델은 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

수학식 1

도시표현모델 = SUM(Point, Poly-line, Polygon)

그리고 이와 같이 표현된 도시표현모델은 도 2와 같은 클래스들의 집합으로 구성되며, 이로부터 도시동작모델에서 요구하는 모든 정보를 자동으로 추출하는 것이 가능해 진다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클래스을 이용한 도시표현모델 구성요소의 구조를 나타낸 도면이다.

이에, 도시동작모델과 도시표현모델은 단위공간의 내적 속성과 외적관계에 의한 합으로 이루는 공동표현모델을 포함하게 된다.

다음으로, 도시성능 정량지표 자동평가 방법에 대해 자세히 살펴보도록 한다.

이하, 본 발명에서는 도시성능 정량지표 자동평가를 위해 일예로 CAD 프로그램의 하나인 AutoCAD와, 본 발명이 제안하는 거주성능평가 시스템을 이용하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가 방법을 나타낸 순서 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 도시성능 평가를 위해 먼저, 도시현황 및 변화를 특정한 형식으로 표현한다(S101).

여기서, 도시현황(변화 포함)을 표현하기 위해서는 특정한 위치를 표현, 특정한 위치와 또 다른 위치 간의 연결 상황을 표현, 특정한 영역(단위 기능 공간)을 표현할 수 있어야 한다. 이 때 특정한 위치는 점으로, 두 개의 특정한 위치 간의 연결 상황은 선으로, 그리고 특정한 영역은 폐곡선으로 표현할 수 있다.

도시현황 표현에는 AutoCAD를 이용하되, 점은 point, 선은 Line, 그리고 폐곡선은 Polygon을 사용하여 제작한다. 이 때 기능(용도)이 다른 단위기능공간은 서로 다른 레이어에 제작한다. 이는, AutoCAD에서 작업한 파일을 거주성능평가시스템으로 불러들이면 레이어별로 문자정보(데이터베이스 테이블)가 자동으로 생성되기 때문이다.

그리고, 특정한 위치와 또 다른 위치간의 연결 상황을 표현하는 라인은 모든 교차점 단위로 분절되도록 한다. 이는 최단경로 찾기가 용이해 지기 때문이다. 만일 교차점 단위로 분절되지 않았을 경우에는 특수한 스크립트를 이용하여 분절할 수도 있다.

이와 같이 AutoCAD와 같은 프로그램을 통해 도시현황을 표현하는 작업이 완료되면 작업된 AutoCAD 파일을 저장한다(S102).

그리고, 거주성능평가 시스템에서 상기 저장된 AutoCAD 파일을 불러온다(S103). 이에, AutoCAD 파일은 각 레이어 별로 별도의 레이어에 시각적으로 표 시되며, 각각의 레이어에 데이터베이스 테이블이 자동으로 생성된다. 데이터베이스 테이블을 열어서 평가와 관련된 소요 정보를 입력한다.

다음으로, 이와 같은 정보를 바탕으로 도시공통모델을 추출한다(S104). 즉, 레이어에 표시되어 있는 도면 정보와 테이블에 입력되어 있는 문자 정보를 가공하여, 도시현황을 단위기능공간의 집합으로 표시하는 것이다.

도시공통모델의 구조로 표현된 도시현황은 하기 도 4와 같은 테이블들의 집합으로 표시된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터베이스 테이블의 조합으로 표시된 공통모델을 나타낸 도면이다.

한편, 도시성능을 평가하기 위해서는 도시현황 뿐만 아니라 문자형태로 되어있는 체크리스트를 도시공통모델 형식으로 변환하여야 한다.

따라서, 문자형태의 체크리스트를 단위기능공간의 내적 속성에 관한 질문과, 단위기능공간간의 관계에 대한 질문으로 이루어지는 도시공통모델 형식으로 변환한다(S105).

예를 들어 "녹지공간율 30% 이상" 이라는 체크리스트는 "녹지공간"과 "전체공간"이라는 두 개의 단위기능공간간의 면적비로 결정된다. 이 두 공간 사이의 연관관계는 고려할 필요가 없다. 따라서 이러한 체크리스트는 단위기능공간의 내적 속성에 관한 질문이 된다. 다시 말해서 "녹지공간"의 내적 속성과 "전체공간"의 내적 속성에 관한 질문(특히 내적 속성 중에서도 면적)으로 변환된다. 결과적으로 이와같은 체크리스트는 "녹지공간 면적의 합/전체공간 > 0.3"과 같이 단위기능공간의 내적 속성의 성질로 표현된다. 이러한 표현은 공통모델의 형식과 부합하게 된다.

그리고, 단위기능공간과 또 다른 단위기능공간간의 관계에 대한 질문은, 단위기능공간 사이의 거리에 대한 질문, 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 발생하는 방향변화의 정도에 관한 질문, 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 거쳐 가는 단위기능공간의 성격에 관한 질문 및 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 출발지에서 목적지가 보이는가 아닌가에 관한 질문으로 이루어질 수 있다.

여기서, 단위기능공간 사이의 거리에 대한 질문의 예로서 "대중교통시설과의 접근성이 좋아야 한다."가 있을 수 있다. 이것은 대중교통시설과 주거시설 사이의 공간적 관게 중에서, 특히 접근성에 대한 질문이다. 따라서 이러한 체크리스트는 단위기능공간간의 관계 속성에 관한 질문이 된다. 다시 말해서 "주거공간"과 "교통시설"의 관계에 관한 질문(얼마나 빠르게 접근할 수 있는가?)으로 변환된다. 결과적으로 이와 같은 체크리스트는 "거주공간과 대중교통공간 사이의 이동거리 < 500미터"와 같이 단위기능공간간의 관계로 표현된다. 이것은 공통모델의 형식과 부합하게 된다.

하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 발생하는 방향변화의 정도에 관한 질문의 예로는 "공공기관(시청)을 쉽게 찾아갈 수 있는가?"가 있을 수 있다. 이러한 체크리스트는 "거주공간에서 공공기관(시청)으로 이동 시 방향 변화가 5회 이하여야 한다."로 변환될 수 있다. 결과적으로 이와 같은 체크리스트는 "거주공간에서 공공기관으로 이동시 방향변화 < 5"와 같은 단위기능 공간간의 관계로 표현된다. 이러한 표현은 공통모델의 형식과 부합한다.

하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 거쳐 가는 단위기능공간의 성격에 관한 질문의 예로는 "초등학교 학생들이 등하교 시에 교육에 유해한 시설물 만나지 않아야 한다."가 있을 수 있다. 이러한 체크리스트는 "거주공간에서 학교로 이동시 거쳐가는 실중에 유해 시설이 없어야 한다"로 변환될 수 있다. 결과적으로 이와 같은 체크리스트는 "거주공간에서 학교로 이동시 거쳐가는 단위기능공간 중에 유해시설 없음"과 같은 단위기능공간간의 관계로 표현된다. 이러한 표현은 공통모델의 형식과 부합한다.

하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 출발지에서 목적지가 보이는가 아닌가에 관한 질문번의 예로는 "거주공간에서 녹지공간이 직접 보여야 한다."가 있을 수 있다. 이러한 체크리스트는 "거주공간과 녹지공간 사이에 Visibility가 확보되어야 한다"로 변환될 수 있다. 이러한 표현은 공통모델의 형식과 부합한다.

본 발명에 따른 연구결과 거의 모든 종류의 도시성능 정량지표는 상기의 4가지 관계의 조합으로 표현될 수 있음을 알 수 있었다. 예를 들어, "초등학교 학생들의 등하교 편의성"이라는 지표는 '거주지에서 초등학교까지의 적절한 거리', ''거주지에서 초등학교까지 도달하기까지 적절한 정도의 방향 변화 정도 이내', 그리고 '거주지에서 초등학교까지 도달하기까지 유해시설의 존재하지 않음'이라는 관계의 조합으로 표현된다.

이와 같이 도시현황 및 변화와, 문자정보 형식의 체크리스트 모두를 비교 가 능한 형식인 공동모델 형식으로 변화하면, 공통모델으로 변환된 도시현황(변화 포함)과 체크리스트를 비교하여, 도시현황(변화 포함)이 체크리스트에 부합하는 지를 판단한다(S106).

즉, 자동평가는 비교가 가능한 동일한 형식(공통모델 형식)으로 표현된 도시현황(도면정보)과 체크리스트(문자정보)를 비교하여 부합여부를 평가함으로써 이루어지는 것이다. 예를 들어, "녹지공간의 합 / 전체공간 > 0.3"이라는 체크리스트기 입력되면, 공통모델 형식으로 표현된 도시현황모델에서 "녹지공간 면적의 합"과 "전체공간의 면적"을 추출하고 그 값들간의 연산(나누기) 결과가 0.3 보다 큰가 아닌가를 확인하면 된다. 나머지 특징적인 체크리스트 들, 다시 말해서 적절한 이동거리, 적절한 방향변화의 정도, 거쳐 가는 실의 종류 그리고 출발지와 목적지 사이의 visibility 확보와 같은 체크리스트도 마찬가지의 과정으로 평가된다.

다음으로, 본 발명의 시스템을 이용한 도시성능 정량지표 자동평가의 일 실시예를 도면을 참조하여 살펴보도록 한다.

이하, 실시예는 수치지도를 기반으로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가를 실시하기 위해 수정된 수치지도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 도시성능 정량지표 자동평가를 실시하기 위해서는 먼저 수치지도의 레이어 명칭을 필요에 따라 수정하고, 도로망 네트워크를 구성한다.

그리고, 하기 도 6에 도시된 바와 같이 성능지표 작성기를 이용하여 평가하 고자 하는 성능을 공통모델의 형식으로 변환하여 표현하고, 만족 기준을 설정한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가를 실시하기 위해 작성되는 성능지표를 나타낸 도면이다.

도 6에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 성능지표는 공통모델의 형식으로 변환되도록 작성할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가 결과를 나타낸 도면이다.

상기 도 6에 의해 작성된 성능지표에 대한 평가 결과는, 도 7에 도시된 바와 같이 성능지표 별 만족 여부를 표현하는 방식과, 성능 지표 간에 가중치를 설정하여 총점을 계산하는 방식의 두 가지 방식으로 표현될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 도면형식과 문자형식의 중간적 형식인 공통모델을 제안하여, 지식표현체계가 다른 두 개의 지식표현체계를 비교 가능한 동일한 지식표현체계로 변환하면서도, 의미손상을 최소화할 수 있으며, 동시에 필요한 경우에 따라 체크리스트의 수를 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 도시성능 정량지표 자동평가 방법의 이론적 구도를 컴퓨터 응용 프로그램으로 구현하여 실제로 도시성능 정량지표를 평가한 결과를 획득할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식 을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시동작모델과 도시표현모델의 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클래스을 이용한 도시표현모델 구성요소의 구조를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가 방법을 나타낸 순서 흐름도,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터베이스 테이블의 조합으로 표시된 공통모델을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가를 실시하기 위해 수정된 수치지도,

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가를 실시하기 위해 작성되는 성능지표를 나타낸 도면, 그리고

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도시성능 정량지표 자동평가 결과를 나타낸 도면이다.

Claims (8)

1. 도시표현모델에 부합되도록 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계;

   상기 표현된 특정한 형식으로부터 검색에 필요한 부분만을 자동 추출하고, 상기 자동 추출된 부분을 문자정보로 변환하여 테이블 형태로 데이터베이스로 저장하는 단계;

   사용자로부터 도시동작모델에 부합된 문자정보의 체크리스트를 입력받는 단계; 및

   상기 데이터베이스와 상기 체크리스트를 비교하여, 상기 도시현황이 체크리스트에 부합하는 지를 판단하는 단계를 포함하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계는,

   상기 도시현황이 도시 변화를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 도시현황을 특정한 형식으로 표현하는 단계는,

   점은 point, 선은 Line, 그리고 폐곡선은 Polygon을 사용하여 표현하되,

   특정한 위치와 또 다른 위치간의 연결 상황을 표현하는 라인은 모든 교차점 단위로 분절하는 것을 특징으로 하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 도시동작모델은,

   특정 단위공간의 형상과 용도에 대한 요구와, 특정 단위공간 사이의 관계에 대한 요구 정보를 포함하는 것이 특징인 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 특정 단위공간 사이의 관계에 대한 요구 정보는,

   단위기능공간 사이의 거리에 대한 질문(Travel Distance), 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 발생하는 방향변화의 정도에 관한 질문(Change of Direction), 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 거쳐 가는 단위기능공간의 성격에 관한 질문(Path History) 및 하나의 단위기능공간에서 또 다른 단위기능공간으로 이동할 경우에 출발지에서 목적지가 보이는가 아닌가에 관한 질문(Visibility) 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 도시표현모델은,

   상기 특정 단위공간의 형상 정보에 대응되는 Closed Polygon 정보와,

   상기 용도에 대응되어, 단위공간과 연결된 문자 형태 정보와,

   상기 Travel Distance에 대응되어, 평가대상이 되는 두 단위공간의 위치를 표현하는 점(Point) 및 양자를 연결하는 경로를 표현하는 Poly-line 정보와,

   상기 Change of Direction에 대응되어, 두 개의 단위공간을 연결하는 경로를 표현하는 Poly-line 정보와,

   상기 Path History에 대응되어, 단위공간을 표현하는 Closed Ploygon 및 이동경로를 표현하는 Poly-line 정보와,

   상기 Visibility에 대응되어, 두 개의 단위공간의 위치를 표현하는 Point 및 두 개의 단위공간 사이의 단위공간의 평상을 표현하는 Closed Polygon 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 사용자로부터 도시동작모델에 부합된 문자정보의 체크리스트를 입력받는 단계는,

   특정 단위공간의 형상과 용도에 대한 요구 정보, Travel Distance, Change of Direction, Path History 및 Visibility 정보 중 적어도 하나 이상의 검색 질의 항목을 상기 사용자에게 제공하여, 상기 체크리스트를 입력받는 것을 특징으로 하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 표현된 특정한 형식으로부터 검색에 필요한 부분만을 자동 추출하고, 상기 자동 추출된 부분을 문자정보로 변환하여 테이블 형태로 데이터베이스로 저장하는 단계는,

   기 설정된 거주성능평가 시스템에서 상기 표현된 특정한 형식을 불러들이는 단계;

   상기 거주성능평가 시스템을 통해 자동으로 검색에 필요한 부분을 추출하여, 각 레이어별로 데이터베이스 테이블이 자동 생성되도록 하는 단계;

   상기 데이터베이스 테이블을 열어서 평가와 관련된 소요 정보를 입력하는 단계; 및

   상기 각 레이어에 표시되는 도면 정보와 테이블의 문자정보를 가공하여, 도시현황을 단위기능공간의 집합으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시성능 정량지표 자동평가 방법.

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