KR20160121453A - 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 상기 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받는 데이터 입력 모듈; 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 상기 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 상기 철도의 경로 구간을 설정하는 경로 구간 설정 모듈; 및 상기 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 선택된 상기 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 시설물 추출 모듈을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템 및 방법에 관한 것으로, 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받아, 모바일 매핑 데이터 및 도면 데이터를 이용하여 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 철도의 경로 구간 데이터를 생성하고, 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 모바일 매핑 데이터 및 도면 데이터를 이용하여 선택된 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출함으로써, 노반, 궤도, 송변전, 전차선로, 전력, 신호, 통신 등 7개 분야 철도시설물의 2차원 및 3차원 공간정보를 효율적으로 추출하여 데이터베이스로 구축할 수 있는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템 및 방법에 관한 것이다.
국내에서 철도시설물의 유지보수를 위해 활용되는 도면의 종류는 선로일람약도, 신호관구도, 변전설비 급전계통도, 전차선가선약도 등이 있으며, 선로, 전기, 신호 등 시설물 유지보수 분야별로 적합한 도면을 참조하여 유지보수 작업을 수행하고 있다.
그러나, 위와 같은 수치지도는 철도 노선과 유형, 교차점 등의 최소한의 정보를 제공하는데 그치므로, 유지보수 작업자가 이상 지점을 정확히 확인하기 어려워 유지보수 효율성이 저감되며, 이에 따라 철도교통 전반에 대한 운영 효율성이 저하되는 문제가 발생하고 있다.
이에 따라 선로 및 시설물의 정확한 위치 정보를 유지보수, 열차제어, 안전, 관제/감시 등 다양한 목적으로 활용할 수 있도록 디지털화 된 기반정보로의 구축이 요구된다.
한편, 유럽에서는 세계철도연맹(UIC)를 중심으로 각 국가간 상호운영성 확보와 위치정보기반 철도시스템 효율성 개선을 위한 3차원 선로DB 구축 개념을 구성하였으며, 기준 좌표계와 시각시스템의 표준화 체계를 마련하는 등 3차원 선로DB 구축기술에 대한 연구를 진행 중에 있다.
현재 선로DB 구축기술은 토탈스테이션(Total Station), DGPS 등 일반 측량기술이 주로 적용되고 있으나, 기존 운영선로 상의 시설물 DB 구축 시 요구되는 안전성 및 효율성을 확보하기 어려운 문제점이 있으며, 이를 개선을 위한 자동화 기반의 선로시설물 DB구축 효율화 기술이 각광받을 것으로 전망된다.
최근 도로교통 분야의 경우 위성항법, 관성센서, 차륜센서, LiDAR센서, 비전센서 등을 통합한 모바일매핑시스템 기반의 도로DB 구축기술이 개발, 적용 중에 있으며, 선로시설물 DB구축 시의 효율성, 안전성 확보를 위해서는 철도환경을 고려한 철도전용 모바일 매핑 시스템 기술개발과 함께 시설물 자동인식 및 DB구축 자동화 기술, 선로시설물 DB구축 체계기술 등의 기술 수요 증가가 예상된다.
본 발명의 목적은, 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받아, 모바일 매핑 데이터 및 도면 데이터를 이용하여 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 철도의 경로 구간 데이터를 생성하고, 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 모바일 매핑 데이터 및 도면 데이터를 이용하여 선택된 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출함으로써, 노반, 궤도, 송변전, 전차선로, 전력, 신호, 통신 등 7개 분야 철도시설물의 2차원 및 3차원 공간정보를 효율적으로 추출하여 데이터베이스로 구축할 수 있는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템은, 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 상기 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받는 데이터 입력 모듈; 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 상기 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 상기 철도의 경로 구간을 설정하는 경로 구간 설정 모듈; 및 상기 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 선택된 상기 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 시설물 추출 모듈을 포함할 수 있다.
상기 모바일 매핑 시스템은, 영상 정보를 획득하는 영상 수신 장치, 라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR), GPS 수신기, 관성항법장치(Inertial Navigation System; INS) 및 주행거리 측정장치(Distance Measuring Instrument; DMI) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 철도의 경로 구간은, 상기 철도의 정거장과 본선 및 상기 정거장과 본선의 접속부를 포함하는 선로 구간, 상기 철도의 본선의 단선과 복선 및 상기 단선과 복선의 접속부를 포함하는 배선 구간, 상기 철도의 본선의 토공, 교량, 터널, 상기 본선의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 토공, 교량, 터널 및 상기 정거장의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부를 포함하는 노반 구간 및 상기 철도의 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부를 포함하는 궤도 구간을 포함할 수 있다.
상기 경로 구간 설정 모듈은, 상기 GPS 수신기 및 상기 INS의 촬영 경로를 이용하여 상기 철도의 선로 구간을 설정하는 선로 구간 설정 모듈; 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도의 배선 구간을 설정하는 배선 구간 설정 모듈; 상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 노반 구간을 설정하는 노반 구간 설정 모듈; 및 상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 궤도 구간을 설정하는 궤도 구간 설정 모듈을 포함할 수 있다.
상기 도면 데이터는, 상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서, 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 포함할 수 있다.
상기 시설물 추출 모듈은, 상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서 를 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 정거장, 토공, 교량, 터널 및 공동관로를 포함하는 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 노반 시설물 추출 모듈; 상기 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 도상, 침목, 레일을 포함하는 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 궤도 시설물 추출 모듈; 상기 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 변전소, 급전구분소 및 병렬급전소를 포함하는 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 변전설비 시설물 추출 모듈; 및 상기 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 전철주 및 전차선을 포함하는 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 전차선로 시설물 추출 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 방법은, 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 상기 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받는 데이터 입력 단계; 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 상기 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 상기 철도의 경로 구간을 설정하는 경로 구간 설정 단계; 및 상기 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 선택된 상기 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 철도 시설물 추출 단계를 포함할 수 있다.
상기 모바일 매핑 시스템은, 영상 정보를 획득하는 영상 수신 장치, 라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR), GPS 수신기, 관성항법장치(Inertial Navigation System; INS) 및 주행거리 측정장치(Distance Measuring Instrument; DMI) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 철도의 경로 구간은, 상기 철도의 정거장과 본선 및 상기 정거장과 본선의 접속부를 포함하는 선로 구간, 상기 철도의 본선의 단선과 복선 및 상기 단선과 복선의 접속부를 포함하는 배선 구간, 상기 철도의 본선의 토공, 교량, 터널, 상기 본선의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 토공, 교량, 터널 및 상기 정거장의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부를 포함하는 노반 구간 및 상기 철도의 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부를 포함하는 궤도 구간을 포함할 수 있다.
상기 경로 구간 설정 단계는, 상기 GPS 수신기 및 상기 INS의 촬영 경로를 이용하여 상기 철도의 선로 구간을 설정하는 선로 구간 설정 단계; 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도의 배선 구간을 설정하는 배선 구간 설정 단계; 상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 노반 구간을 설정하는 노반 구간 설정 단계; 및 상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 궤도 구간을 설정하는 궤도 구간 설정 단계를 포함할 수 있다.
상기 도면 데이터는, 상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서, 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리도면을 포함할 수 있다.
상기 시설물 추출 단계는, 상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서 를 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 정거장, 토공, 교량, 터널 및 공동관로를 포함하는 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 노반 시설물 추출 단계; 상기 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 도상, 침목, 레일을 포함하는 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 궤도 시설물 추출 단계; 상기 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 변전소, 급전구분소 및 병렬급전소를 포함하는 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 변전설비 시설물 추출 단계; 및 상기 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 전철주 및 전차선을 포함하는 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 전차선로 시설물 추출 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받아, 모바일 매핑 데이터 및 도면 데이터를 이용하여 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 철도의 경로 구간 데이터를 생성하고, 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 모바일 매핑 데이터 및 도면 데이터를 이용하여 선택된 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출함으로써, 노반, 궤도, 송변전, 전차선로, 전력, 신호, 통신 등 7개 분야 철도시설물의 2차원 및 3차원 공간정보를 효율적으로 추출하여 데이터베이스로 구축할 수 있는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 철도 시설물 정보 생성 시스템에 의해 추출된 철도 시설물을 선로 위치별로 매칭하여 데이터베이스를 구축할 수 있으며, 이 경우 철도 시설물의 정확한 위치 확인과 빠르고 정밀한 시설물 관리 및 유지보수 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 철도 시설물에 대한 3차원 위치 및 지도 기반 관리를 통해 효율적인 관리시스템 도출이 가능하고, 라이다 자료처리 소프트웨어 기술의 내재화를 통한 공간데이터 가공처리 기술을 고도화할 수 있으며, 타 기술 분야에서 활용되는 지도 구축 기술의 다원화 및 고도화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템이 모바일 매핑 시스템으로부터 제공받는 라이다 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템이 획득하는 광학 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템이 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 데이터 입력 모듈에서 데이터를 입력하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 경로 구간 설정 모듈에서 철도의 경로 구간을 설정하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 노반 시설물 추출 모듈에서 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 궤도 시설물 추출 모듈에서 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 변전설비 시설물 추출 모듈에서 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 전차선로 시설물 추출 모듈에서 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템이 모바일 매핑 시스템으로부터 제공받는 라이다 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템이 획득하는 광학 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템이 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 데이터 입력 모듈에서 데이터를 입력하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 경로 구간 설정 모듈에서 철도의 경로 구간을 설정하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 노반 시설물 추출 모듈에서 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 궤도 시설물 추출 모듈에서 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 변전설비 시설물 추출 모듈에서 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 전차선로 시설물 추출 모듈에서 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템(1000)은, 데이터 입력 모듈(1100), 경로 구간 설정 모듈(1200), 시설물 추출 모듈(1300)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 철도 시설물 정보 생성 시스템(1000)은 일 실시예에 따른 것이고 도 1에 도시된 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 주요 구성을 제외한 공지된 구성 요소에 대해서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템(1000)은 모바일 매핑 시스템(2000)으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받아 상기 철도 상에 설치되는 철도 시설물의 공간 정보를 구축한다. 이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 모바일 매핑 시스템에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템의 일 예로서, Trimble사의 MX8의 센서 구성을 도시한 도면이다.
바람직하게는, 모바일 매핑 시스템(2000)은, 영상 정보를 획득하는 영상 수신 장치, 라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR), GPS 수신기, 관성항법장치(Inertial Navigation System; INS) 및 주행거리 측정장치(Distance Measuring Instrument; DMI) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
모바일 매핑 시스템(2000)은 이동차량에 디지털카메라, 레이저 스캐너(라이다) 등의 매핑센서(Mapping Sensor) 및 GPS 수신기, INS(Inertial Navigation System), DMI(Distance Measurement Instrument) 등의 측위장치를 구비할 수 있다. 모바일 매핑 시스템(2000)은 측위장치를 통해 수집된 차량의 위치 및 자세 정보와, 매핑센서들을 이용해 수집한 영상(image) 및 점군(point cloud) 데이터를 통해 도로/철도 시설물 및 지형에 대한 3차원 정보를 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템이 모바일 매핑 시스템으로부터 제공받는 라이다 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
라이다 센서는 레이저 펄스(laser pulse)를 방출한 뒤 대상물에 반사되어 되돌아오는 방사에너지의 신호 강도(intensity)와 시간을 측정하는 능동형 센서(active sensor)이다.
라이다에서 사용되는 레이저의 파장은 용도에 따라 자외선, 가시광선, 근적외선, 중적외선 및 원적외선 등이 사용되고 있으며, 텔레스코프(telescope)를 통해 방사에너지를 방출한 후 대상물의 반사 특성에 따라 산란되어 되돌아온 에너지가 수신기에 의해 탐지되고 처리된다. 이때 레이저 펄스가 건물, 나무, 및 전력선 등과 같은 대상 물체로부터 반사되어 센서로 되돌아오는데 걸리는 시간을 이용하여 대상물까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있다.
이러한 라이다 센서는 기존 광학영상 센서만 사용하는 경우 발생하는 여러 가지 문제점을 해결할 수 있다. 광학영상 센서(카메라)는 태양광선을 에너지원으로 하여 영상정보를 수집하는 수동형(passive) 센서이다. 보다 구체적으로, 라이다 센서는 광학영상에 그림자 또는 폐색이 있거나 야간에 광원이 부족한 경우에도 정확한 센싱이 가능한 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템이 획득하는 광학 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 모바일 매핑 시스템이 획득하는 광학 영상에서 광원이 균일하게 분포하기 않고 한쪽에 집중되는 경우(도 4(a), 도 4(b)), 광학 영상만으로 사물의 윤곽을 완벽하게 식별하기에는 한계가 있다. 따라서, 라이다 센서를 활용할 경우 광학영상 센서(카메라)만을 이용하는 경우에 비하여 훨씬 더 정확한 센싱이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템에 모바일 매핑 데이터를 제공하는 모바일 매핑 시스템은, 철도차량에 탑재되어 라이더 센서를 이용하여 모바일 매핑 데이터를 생성할 수 있다.
GPS/INS 데이터는 라이다 및 광학영상 데이터의 3차원 위치를 결정하기 위한 보조 데이터로서, 모바일 매핑 시스템에서 이동차량의 궤적(trajectory) 정보를 제공할 수 있다.
GPS(Global Positioning System)는 이동차량 및 센서의 3차원 위치정보(X, Y, Z)를 제공할 수 있다. 일반적으로 GPS의 위치 정확도를 개선하기 위해 DGPS(Differential GPS) 기술을 적용할 경우 GPS 수신기의 오차를 감소시킬 수 있다.
모바일 매핑 시스템에서 INS(Inertial Navigation System)는 이동차량 및 센서의 3차원 자세정보(Roll, Pitch, Heading)를 제공할 수 있다.
INS의 자세정보와 GPS의 위치정보를 기반으로 후처리를 수행함으로써 반사된 각각의 레이저 펄스에 대한 경사거리로부터 정확한 X, Y, Z 지상좌표를 결정할 수 있으며, 이를 통해 점군 형태의 항공 라이다 데이터를 획득할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템이 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템(1000)이 철도 시설물의 공간 정보를 구축하는 과정의 일 예를 설명하도록 한다.
철도 시설물의 공간 정보란 철도 상에 설치된 철도 시설물의 공간과 관련한 정보이다. 일 실시예에서, 철도 시설물의 공간 정보는 위치 정보, 도형 정보, 속성 정보 및 위상 정보를 포함할 수 있다. 상기 철도 시설물의 위치 정보는 철도 시설물 공간 객체의 위치를 2차원(X, Y) 및 3차원(X, Y, Z)의 좌표계로 표현하는 것이고, 철도 시설물의 도형 정보는 철도 시설물 공간 객체의 형상을 2차원(X, Y) 및 3차원(X, Y, Z)으로 표현하는 것이다. 또한, 상기 철도 시설물의 속성 정보는 상기 철도 시설물의 도형 정보와 관련된 다양한 문자(대장) 정보(시설물 고유코드, 규격, 재질, 설치 및 유지보수 이력 등)이며, 상기 철도 시설물의 위상 정보는 상기 철도 시설물의 시설물 객체 간의 공간적 관계와 철도 시스템 인터페이스를 고려하여 정의되는 정보이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템(1000)이 철도 시설물의 공간 정보를 구축하는 과정은 크게 대상 노선의 경로 구간 설정 단계와 경로 구간 내의 시설물 추출 단계의 두가지로 나누어 진다.
대상 노선의 경로 구간 설정 단계에서는 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받거나, 도면 데이터를 입력받아, 데이터를 검수한 후에, 경로 구간을 설정한다는 작업할 경로 구간을 선택하게 된다.
그리고, 시설물 추출 단계에서는, 노반, 궤도, 변전설비, 전차선로, 전력, 신호, 통신 등 7개 분야의 철도 시설물의 공간 정보를 추출하게 된다.
도 1로 돌아와서, 데이터 입력 모듈(1100)은 모바일 매핑 시스템(2000)으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 상기 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받는다. 일 실시예에서, 상기 모바일 매핑 데이터는 모바일 매핑 시스템(2000)의 GPS/INS, 라이다, 디지털카메라 장비(센서)를 통해 수집된 취득데이터와 각 센서의 상대적 위치관계를 정의한 레버 암(lever arm) 데이터를 포함할 수 있다. 또 일 실시예에서, 상기 도면 데이터는 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서, 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 입력 모듈(1100)은 대상 영역 설정 모듈(1110), 데이터 정규화 모듈(1120) 및 데이터 구조화 모듈(1130)을 포함하여 구성될 수 있다. 이하 도 7을 참조하여, 데이터 입력 모듈(1100)에서 데이터를 입력하는 과정의 일 예를 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 데이터 입력 모듈에서 데이터를 입력하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 데이터 입력 모듈(1100)에서 데이터를 입력하는 과정은 대상 영역 설정, 데이터 정규화, 데이터 구조화의 3가지 단계로 이루어질 수 있다.
대상 영역 설정은 대상 영역 설정 모듈(1110)에서 이루어질 수 있다. 대상 영역 설정은 철도 상에서 어느 영역에서 데이터를 입력 받을지 대상 영역을 설정하는 과정이다.
데이터 정규화는 데이터 정규화 모듈(1120)에서 이루어질 수 있다. 데이터 정규화는 데이터가 중복이 되지 않도록 구성한다는 것이며, 모바일 매핑 시스템(2000)에서 취득된 입력데이터에 대해 중복된 지역(스트립 또는 구간 등)을 탐지하여 정보구축에 활용할 데이터를 선별하는 과정이다.
데이터 구조화는 데이터 구조화 모듈(1130)에서 이루어질 수 있다. 데이터 구조화는 데이터를 업무 또는 작업 특성에 맞도록 표준화하는 것이며, 예를 들어, 모바일 매핑 데이터(2000)의 GPS/INS 촬영경로 데이터와 라이다 및 광학영상 데이터가 상호 연동되도록 구조화하는 것 등을 말한다.
도 1로 돌아와서, 경로 구간 설정 모듈(1200)은 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 상기 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 상기 철도의 경로 구간 데이터를 생성한다. 일 실시예에서, 상기 철도의 경로 구간은 상기 철도의 정거장(링크)과 본선(링크) 및 상기 정거장과 본선의 접속부(노드)를 포함하는 선로 구간, 상기 철도의 본선의 단선(링크)과 복선(링크) 및 상기 단선과 복선의 접속부(노드)를 포함하는 배선 구간, 상기 철도의 본선의 토공(링크), 교량(링크), 터널(링크), 상기 본선의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부(노드) 및 상기 철도의 정거장의 토공(링크), 교량(링크), 터널(링크) 및 상기 정거장의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부(노드)를 포함하는 노반 구간 및 상기 철도의 본선의 자갈궤도(링크), 콘크리트 궤도(링크), 상기 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부(노드) 및 상기 철도의 정거장의 자갈궤도(링크), 콘크리트 궤도(링크), 상기 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부(노드)를 포함하는 궤도 구간을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 경로 구간 설정 모듈(1200)은 선로 구간 설정 모듈(1210), 배선 구간 설정 모듈(1220), 노반 구간 설정 모듈(1230) 및 궤도 구간 설정 모듈(1330)을 포함하여 구성될 수 있다. 이하 도 8을 참조하여, 경로 구간 설정 모듈(1200)에서 철도의 경로 구간을 설정하는 과정의 일 예를 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 경로 구간 설정 모듈에서 철도의 경로 구간을 설정하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
경로 구간 설정 모듈(1200)에 입력되는 데이터는 메인 데이터로서 모바일 매핑 시스템(2000)의 GPS/INS 촬영경로(궤적) 데이터이고, 보조 데이터로서 선로 배선도 등 도면 데이터, 모바일 매핑 시스템(2000)의 라이다 및 광학 영상 등이다. 보조 데이터는 메인 데이터만으로 철도의 경로 구간 설정이 불가능한 경우 활용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 경로 구간 설정 모듈(1200)에서 철도의 경로 구간을 설정하는 과정은 선로 구간 설정, 배선 구간 설정, 노반 구간 설정, 궤도 구간 설정의 4가지 단계로 이루어질 수 있다.
선로 구간 설정은 선로 구간 설정 모듈(1210)에서 이루어질 수 있다. 선로 구간 설정 모듈(1210)은 상기 GPS 수신기 및 상기 INS의 촬영 경로를 이용하여 상기 철도의 선로 구간을 설정할 수 있다.
배선 구간 설정은 배선 구간 설정 모듈(1220)에서 이루어질 수 있다. 배선 구간 설정 모듈(1220)은 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도의 배선 구간을 설정할 수 있다. 여기서, 이용되는 도면 데이터는 선로 배선도 등일 수 있다.
노반 구간 설정 및 궤도 구간 설정은 각각 노반 구간 설정 모듈(1230) 및 궤도 구간 설정 모듈(1240)에서 이루어 질 수 있다. 노반 구간 설정 모듈(1230)은 상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 노반 구간을 설정할 수 있고, 궤도 구간 설정 모듈(1240)은 상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 궤도 구간을 설정할 수 있다.
경로 구간 설정 모듈(1200)은 상기 과정과 같이 입력된 GPS/INS 촬영경로(궤적) 데이터를 활용하여 경로 구간(노드-링크) 데이터를 생성하고 이를 출력한다.
도 1로 돌아와서, 시설물 추출 모듈(1300)은 상기 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 선택된 상기 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출한다. 시설물 추출 모듈(1300)은 노반, 궤도, 변전설비, 전차선로, 전력, 신호, 통신 등 7개 분야의 철도 시설물의 공간 정보를 추출할 수 있다. 이 때, 시설물 추출 모듈(1300)은, 모바일 매핑 데이터를 이용하여 노반 시설물을 추출하고, 노반 시설물을 기준으로 궤도 시설물을 추출하며, 변선설비 시설물을 추출하고, 노반, 궤도 및 변전설비 시설물을 이용하여 전차선로 시설물을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 시설물 추출 모듈(1300)은 노반 시설물 추출 모듈(1310), 궤도 시설물 추출 모듈(1320), 변전설비 시설물 추출 모듈(1330) 및 전차선로 시설물 추출 모듈(1340)을 포함하여 구성될 수 있다. 이하 도 9 내지 도 12를 참조하여, 시설물 추출 모듈(1300)에서 철도의 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 노반 시설물 추출 모듈에서 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
노반 시설물 추출 모듈(1310)은 상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서 를 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 정거장, 토공, 교량, 터널 및 공동관로를 포함하는 노반 시설물의 공간 정보를 추출할 수 있다.
도 9를 참조하여, 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정을 설명하면, 정거장을 먼저 추출하고, 정거장을 기준으로 토공, 교량, 터널부를 추출하며, 정거장, 토공, 교량, 터널부를 기준으로 공동관로를 추출하며, 기타 시설물을 추출한다. 다만, 이러한 추출 순서는 일 예로서, 상기 순서에 국한되는 것은 아님에 유의한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 궤도 시설물 추출 모듈에서 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
궤도 시설물 추출 모듈(1320)은 상기 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 도상, 침목, 레일을 포함하는 궤도 시설물의 공간 정보를 추출할 수 있다.
도 10을 참조하여, 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정을 설명하면, 궤도의 중심이 되는 도상을 우선 추출하고, 그 위에 설치된 침목, 레일 등의 순서로 추출할 수 있다. 다만, 이러한 추출 순서는 일 예로서, 상기 순서에 국한되는 것은 아님에 유의한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 변전설비 시설물 추출 모듈에서 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
변전설비 시설물 추출 모듈(1330)은 상기 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 변전소, 급전구분소 및 병렬급전소를 포함하는 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출할 수 있다.
도 11을 참조하여, 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정을 설명하면, 변전소, 급전구분소, 병렬급전소 등의 순서로 추출할 수 있다. 다만, 이러한 추출 순서는 일 예로서, 상기 순서에 국한되는 것은 아님에 유의한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 전차선로 시설물 추출 모듈에서 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
전차선로 시설물 추출 모듈(1340)은 상기 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 전철주 및 전차선을 포함하는 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출할 수 있다.
도 11을 참조하여, 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 과정을 설명하면, 전차선로의 지지물(금전인출설비, 전철주 등)을 우선 추출하고, 이를 기준으로 전선(전차선, 조가선 등)을 추출할 수 있다. 다만, 이러한 추출 순서는 일 예로서, 상기 순서에 국한되는 것은 아님에 유의한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 방법은 상기 기술한 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템의 각 구성 요소에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 방법은 상기 기술한 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템과 유사하게 철도 시설물 공간 정보를 구축하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 시설물 공간 정보 구축 방법에 대한 구체적인 설명은 중복 설명을 방지하기 위하여 생략하도록 한다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
1000 : 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템
1100 : 데이터 입력 모듈
1110: 대상 영역 설정 모듈
1120: 데이터 정규화 모듈
1130: 데이터 구조화 모듈
1200 : 경로 구간 설정 모듈
1210: 선로 구간 설정 모듈
1220: 배선 구간 설정 모듈
1230: 노반 구간 설정 모듈
1240: 궤도 구간 설정 모듈
1300: 시설물 추출 모듈
1310: 노반 시설물 추출 모듈
1320: 궤도 시설물 추출 모듈
1330: 변전설비 시설물 추출 모듈
1340: 전차선로 시설물 추출 모듈
2000: 모바일 매핑 시스템
1100 : 데이터 입력 모듈
1110: 대상 영역 설정 모듈
1120: 데이터 정규화 모듈
1130: 데이터 구조화 모듈
1200 : 경로 구간 설정 모듈
1210: 선로 구간 설정 모듈
1220: 배선 구간 설정 모듈
1230: 노반 구간 설정 모듈
1240: 궤도 구간 설정 모듈
1300: 시설물 추출 모듈
1310: 노반 시설물 추출 모듈
1320: 궤도 시설물 추출 모듈
1330: 변전설비 시설물 추출 모듈
1340: 전차선로 시설물 추출 모듈
2000: 모바일 매핑 시스템
Claims (12)
- 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 상기 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받는 데이터 입력 모듈;
상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 상기 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 상기 철도의 경로 구간을 설정하는 경로 구간 설정 모듈; 및
상기 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 선택된 상기 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 시설물 추출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 모바일 매핑 시스템은,
영상 정보를 획득하는 영상 수신 장치, 라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR), GPS 수신기, 관성항법장치(Inertial Navigation System; INS) 및 주행거리 측정장치(Distance Measuring Instrument; DMI) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 철도의 경로 구간은,
상기 철도의 정거장과 본선 및 상기 정거장과 본선의 접속부를 포함하는 선로 구간, 상기 철도의 본선의 단선과 복선 및 상기 단선과 복선의 접속부를 포함하는 배선 구간, 상기 철도의 본선의 토공, 교량, 터널, 상기 본선의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 토공, 교량, 터널 및 상기 정거장의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부를 포함하는 노반 구간 및 상기 철도의 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부를 포함하는 궤도 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 경로 구간 설정 모듈은,
상기 GPS 수신기 및 상기 INS의 촬영 경로를 이용하여 상기 철도의 선로 구간을 설정하는 선로 구간 설정 모듈;
상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도의 배선 구간을 설정하는 배선 구간 설정 모듈;
상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 노반 구간을 설정하는 노반 구간 설정 모듈; 및
상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 궤도 구간을 설정하는 궤도 구간 설정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 도면 데이터는,
상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서, 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 시설물 추출 모듈은,
상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서 를 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 정거장, 토공, 교량, 터널 및 공동관로를 포함하는 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 노반 시설물 추출 모듈;
상기 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 도상, 침목, 레일을 포함하는 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 궤도 시설물 추출 모듈;
상기 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 변전소, 급전구분소 및 병렬급전소를 포함하는 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 변전설비 시설물 추출 모듈; 및
상기 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 전철주 및 전차선을 포함하는 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 전차선로 시설물 추출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 시스템.
- 모바일 매핑 시스템으로부터 철도와 관련한 모바일 매핑 데이터를 입력받고, 상기 철도와 관련한 도면 데이터를 입력받는 데이터 입력 단계;
상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도 상의 특징점인 복수의 노드 및 상기 노드들 간을 연결하는 링크로 구성되는 상기 철도의 경로 구간을 설정하는 경로 구간 설정 단계; 및
상기 철도 상에 설치된 철도 시설물을 추출하기 위한 경로 구간을 선택하고, 상기 모바일 매핑 데이터 및 상기 도면 데이터를 이용하여 선택된 상기 경로 구간 내의 철도 시설물의 공간 정보를 추출하는 철도 시설물 추출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 모바일 매핑 시스템은,
영상 정보를 획득하는 영상 수신 장치, 라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR), GPS 수신기, 관성항법장치(Inertial Navigation System; INS) 및 주행거리 측정장치(Distance Measuring Instrument; DMI) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 철도의 경로 구간은,
상기 철도의 정거장과 본선 및 상기 정거장과 본선의 접속부를 포함하는 선로 구간, 상기 철도의 본선의 단선과 복선 및 상기 단선과 복선의 접속부를 포함하는 배선 구간, 상기 철도의 본선의 토공, 교량, 터널, 상기 본선의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 토공, 교량, 터널 및 상기 정거장의 토공, 교량, 터널의 각 구간의 접속부를 포함하는 노반 구간 및 상기 철도의 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 본선의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부 및 상기 철도의 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도, 상기 정거장의 자갈궤도, 콘크리트 궤도의 각 구간의 접속부를 포함하는 궤도 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 경로 구간 설정 단계는,
상기 GPS 수신기 및 상기 INS의 촬영 경로를 이용하여 상기 철도의 선로 구간을 설정하는 선로 구간 설정 단계;
상기 도면 데이터를 이용하여 상기 철도의 배선 구간을 설정하는 배선 구간 설정 단계;
상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 노반 구간을 설정하는 노반 구간 설정 단계; 및
상기 라이다로부터 획득된 라이다 영상 및 상기 영상 수신 장치로부터 획득된 광학 영상을 이용하여 상기 철도의 궤도 구간을 설정하는 궤도 구간 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 도면 데이터는,
상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서, 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리도면을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 시설물 추출 단계는,
상기 철도의 선로배선도, 행정 경계도, 철도 용지 경계도를 포함하는 철도의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면, 시설물 현황도, 유지관리기준점조서 를 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 정거장, 토공, 교량, 터널 및 공동관로를 포함하는 노반 시설물의 공간 정보를 추출하는 노반 시설물 추출 단계;
상기 정거장배선도를 포함하는 정거장의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 도상, 침목, 레일을 포함하는 궤도 시설물의 공간 정보를 추출하는 궤도 시설물 추출 단계;
상기 변전소, 급전구분소, 병렬급전소의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 변전소, 급전구분소 및 병렬급전소를 포함하는 변전설비 시설물의 공간 정보를 추출하는 변전설비 시설물 추출 단계; 및
상기 장주도를 포함하는 전차선로의 설계 도면, 시공 도면과 관리 도면을 이용하여 선택된 상기 경로 구간의 전철주 및 전차선을 포함하는 전차선로 시설물의 공간 정보를 추출하는 전차선로 시설물 추출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물 공간 정보 구축 방법.
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| US12044784B2 (en) | 2019-09-12 | 2024-07-23 | GTS France | Device and method for autonomously locating a mobile vehicle on a railway track |
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