[ C - I T S 국 내 도 입 서 비 스 및 인 프 라 계 획 ( 안 ) 공 청 회 ]

ddolone@itskorea.kr

kpkang@koti.re.kr

Cooperative-ITS 란?

• Cooperative ITS 란

• C-ITS의 목표와 효과

• 유럽, 미국, 일본의 C-ITS

• 현 ITS와 C-ITS의 차이점

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(Intetraffic)

Cooperative System에 대한 논의, Showcase

CVIS/SAFESPOT/COOPERS(2006~2010) 결과물 발표

• CVIS : 안전성, 효율성 목표로 V2I, V2V 통신을 위한 CALM 아키텍처 기술개발

• SAFESPOT : 도로안전을 위한 첨단차량, 첨단도로 결합, 차량제조사 중심

• COOPERS : 도로운영기관 주도 V2X 서비스 연구

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• Cooperative ITS

– ISO, CEN, ETSI 등 표준기구에서 Cooperative systems 대체 합의

– 안전성, 지속성(이동성), 효율성 및 쾌적성 향상 목적

– 독립형 시스템 Open 플랫폼 , ITS Station간 상호 무선통신, 정보 공유

Source : http://www.kapsch.net/

6

Source : ETSI

7

Source : US. DOT

8

안전성 중심의 이동성, 지속성(친환경)을 증진시키는 목표로

차량과 차량, 차량과 인프라간 양방향 통신으로 교통정보를 교환 및 공유하여

오픈 플랫폼 기반에서 서비스를 제공하는 차세대 ITS

Source : www.comesafety.org

9

교통사고 사망자, 부상자 감소

- US DOT : V2V 기술로 충돌사고의 82% 감소 효과 예상

- Austroads(AP-R375/11) : 25~35% 심각한 충돌사고 예방

교통사고 직전 대응(사전조치 가능)

정체 감소(정체원인 관리), 사전 정체관리

도로용량 증대 효과

정체완화 도로혼잡비용 감소, 교통공해 저감

SA

FETY

Eff

icie

ncy

Environm

ent

도로

운영

자

도로

이용

자

이용자 편의증진, 개별차량(운전자) 맞춤 정보제공

교통류 관리 용이성 증대

도로상 이벤트 대응 환경 향상

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eSafety Initiative

• FP6 개념 검증 프로젝트(2002~2006) : CVIS, SAFESPOT, COOPERS

• EC M/453(2010~2012) ETSI, CEN에서 C-ITS 표준화 담당 결정

• FP7 현장 실증 시험 프로젝트 : Drive C2X, FOTsis

• 사업화 준비 프로젝트 : COMOS, Compass4D (2013~2015)

• 협의체 : eSafety forum iMobility forum

• 자동차 업계 컨소시엄 : Car-2-Car Consortium(2015년 적용 합의)

• 단거리 전용 통신 주파수 대역 : 5.855GHz ~ 5.925GHz (70MHz, 2009년)

• 차량과 인프라간 통신(V2I) 중심 V2I : Vehicle to Infrastructure FOT : Field Operation Test

R&D FOT Pre-

Deployment Deployment

12

SAFETEA-LU MAP 21(2012. 7 ~)

• 개념 검증 프로젝트 : VII, CICAS, VSC(Vehicle Safety Communication),

VSC-A(Application)

• 현장 실증 시험 프로젝트 : Connected Vehicle Program(앤하버 등 6개

Testbed, Safety Pilot in Michigan[3000 vehicle])

• 협의체 운영: ITS America Connected Vehicle Task Force

• 자동차 업계 컨소시엄 : CAMP

• 단거리 전용 통신 주파수 대역 : 5.850GHz ~ 5.925GHz (75MHz, 1999년)

• 차량간 통신(V2V) 중심, 규제사항 검토(Rule-making, NHTSA, 2013년부터)

V2I : Vehicle to vehicle

R&D FOT Pre-

Deployment Deployment

13

IT 신개혁전략 ITS SAFETY 2010 새로운 정보통신 전략

• 개념 검증 프로젝트: Smartway, ASV(Automated Safety Vehicle),

DSSS(Driving Safety Support System)

• 현장 실증 시험 프로젝트 : ITS Safety2010

• ITS Spot(2011년 / 1,600개소), DSSS(2010년 / 15개소) 전국 서비스 개시

• 협의체 운영 : ITS 추진협의회

• 단거리 전용 통신 주파수 대역 : 5.770GHz ~ 5.850GHz (80MHz),

700MHz (10MHz, 차량간 통신, 적용사례 없음)

• 차량과 인프라(V2I) 중심(기존 DSRC 인프라 적극 활용)

DSSS : Driving Safety Support System

R&D FOT Deployment

14

C-ITS 서비스 개시를 위해 개념 검증 현장 실증 시험 단계로 진행

2015년 이후 현장도입 추진(미국 2013년 차량장착 의사결정 예정)

자동차 업계의 적극적인 참여와 유도

C-ITS 이해당사자간 협의체 운영 중

단거리 전용 통신 주파수 할당 및 통신 표준 개발 완료

2010년부터 유럽-미국-일본 C-ITS 상호협력 MOU 체결

호주, 한국 등 일부 국가 준비중

R&D Deployment FOT Pre-

Deployment

16

現 ITS 기술

현장→센터→현장 등 센터 중심의 일방향(One-Way) 교통서비스 제공

차량과 차량, 차량과 도로 간 교통정보 수집 및 제공이 분리

운전자 인지반응의 한계로 교통사고시 신속한 대응에 한계

사후 관리 중심

C-ITS 기술

현장(차량↔차량, 차량↔도로) 중심의 양방향(Two-Way) 교통서비스 제공

주행 중 주변 차량 및 도로와 끊김 없이 상호 통신하며 교통정보 교환·공유

교통상황 대응 현장 중심의 신속하고 능동적인 대응 가능

사전 대비/회피 또는 사후 대응 중심

17

한국도로공사, 지방자치단체, 지방국토관리청(국도)

구간 교통정보수집, 기본 교통정보제공

시사점

교통안전을 위한 안전정보 제공 부재

차량간 통신(V2V) 불가

차량 제어정보(ECU) 수집 안됨

프로브 데이터 활용 미비

인터넷 서비스 제공 불가

정보제공 단말기 보급 저조

18

교통정보센터 경찰청

구간 교통정보수집

기본 교통정보제공

시사점

교통안전을 위한 안전정보 제공 부재

차량간 통신(V2V) 불가

차량 제어정보(ECU) 수집 안됨

프로브 데이터 활용 미비

인터넷 서비스 제공 불가

단말기 보급 한계(일반 차량 프로브 데이터 미 수집)

비표준 무선랜 사용 (경찰청 자체)

19 19

국내 C-ITS 서비스 구상

• 국내외 어플리케이션 조사

• 우선추진 어플리케이션(안)

• C-ITS 구성요소

• C-ITS 메시지 표준

• C-ITS 핵심 기술요소

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① Smartway : 일부 ITS Spot 실용화

② DSSS(Driving Safety Support Systems) : 일부 실용화

③ ASV(Advanced Safety Vehicle)

④ 2013 ITS 세계대회 데모 예정 애플리케이션

① ETSI (유럽전기통신표준협회)

② C2C-CC : 2012 ITS 세계대회 데모 애플리케이션

③ COMeSafety (유럽 C-ITS 전개를 위한 활동을 조율 및 조정)

④ FP7 & 각국의 FOT(실 도로 시험) : TeleFOT, DriveC2X, FOTsis, SimTD, SCORE@F

① VII : VII Architecture and Functional Requirements V1.0

② VSC(Vehicle Safety Communications) : VSC Project Task3 Final Report

③ CICAS(Cooperative Intersection Collision Avoidance Systems)

④ Connected Vehicle : 2011 ITS 세계대회 데모 애플리케이션, Safety Pilot FOT

⑤ SAE J2735

① 스마트하이웨이 기술시연 서비스(2013)

② u-Transportation 기반기술 연구 기술시연(2011)

C-ITS 국내외 어플리케이션

구 분 No 어플리케이션 적용사례(Use cases) 구현 서비스

일본 유럽 미국 한국

안전운전 지원

01 차량 추돌 방지 지원

정지·저속차 추돌 방지 지원 ○ ○ ○ ○

정체끝 추돌 방지 지원 ○ ○ ○ ○

낙하물 충돌 방지 지원 ○ X X ○

주행 중 추돌 방지 지원 ○ ○ ○ ○

긴급 전자 브레이크등 X ○ ○ ○

02 도로 위험 구간 주행 지원 커브 진입 위험 방지 지원 ○ ○ ○ X

위험 개소(장소) 정보 제공 ○ ○ ○ X

03 노면 상태·기상 정보 제공 지원 노면 상태·기상 정보 제공 지원 ○ ○ ○ X

04 도로 작업구간 주행지원 도로 작업구간 주행지원 ○ ○ ○ X

05 규제 정보 제공 지원

일방통행 위반 경보 ○ ○ ○ X

속도 초과시 지원 ○ ○ ○ X

일시정지 규제 간과 방지 지원 ○ ○ ○ X

06 합류 지원 합류 지원 ○ ○ ○ ○

07 차로변경/추월 지원 차로변경/추월 안전 지원 ○ ○ ○ X

자율주행지원 08 협조형 차량추종 주행 지원 협조적응형 순항제어(C-ACC) ○ ○ ○ X

고속도로 군집주행 ○ ○ ○ X

※ 별도 배포자료 참조 - 국내외 서비스(어플리케이션) 프로젝트별 정리 pp2~9 참고

22

구 분 No 어플리케이션 적용사례(Use cases) 구현 서비스

일본 유럽 미국 한국

교차로

통행 지원

09 교차로 충돌사고 예방 지원

우회전시 충돌 방지 지원 ○ ○ ○ X

좌회전시 충돌 방지 지원 ○ ○ ○ X

교차로 충돌 방지 지원(우선 도로) ○ ○ ○ X

교차로 충돌 방지 지원(비우선 도로) ○ X ○ ○

사전 충돌 검지 경보 X ○ ○ X

10 신호 정보 제공 지원

신호등 간과 예방 지원 ○ ○ ○ ○

녹색등화시 최적속도 안내 ○ ○ X X

감속·정지시 에코 운전 지원 ○ X X X

발진시 에코 운전 지원 ○ X X X

교통약자

보호

11 옐로우 버스(어린이 보호차량) 운행 안내 특수 차량 정보 제공 ○ X X X

12 스쿨존, 실버존 경고 스쿨존, 실버존 경고 X X X X

13 교통 약자 충돌 방지 지원

보행자등 횡단 간과 방지 지원 ○ ○ ○ X

사각 보행자등 충돌 방지 지원 ○ ○ X X

보차협조보행자등 충돌 방지 지원 ○ X X X

긴급상황

지원

14 위급상황 통보 지원 안전 기능 이상시 경보 X ○ ○ ○

구난구조요청(SOS) 서비스 ○ ○ ○ ○

15 긴급차량 통행우선권 지원

긴급 차량 접근 알림 ○ ○ ○ ○

긴급 차량 통행 지원 ○ X ○ ○

긴급 차량 우선 신호 ○ X ○ X

긴급 차량 비디오 릴레이 X X ○ X

16 재해·지진 정보 제공 재해·지진 정보 제공 ○ X X X

※ 별도 배포자료 참조 - 국내외 서비스(어플리케이션) 프로젝트별 정리 pp2~9 참고 23

구 분 No 어플리케이션 적용사례(Use cases)

구현 서비스

일본 유럽 미국 한국

협력형

교통관리

17 위치기반 차량데이터 수집 차량 데이터 수집 지원 ○ ○ ○ ○

18 위치기반 교통정보 제공 도로교통 정보 제공 ○ ○ ○ ○

19 도로 교통 관리 지원

교차로 관리 지원 ○ ○ X X

가변차로 관리 지원 ○ ○ X X

제한 통행 경고·우회로 통지 ○ ○ ○ X

노변기지국 협력기반의 GPS 오차보정 X ○ ○ ○

차량과 노변장치간 협력을 통한 교통 최적화 ○ ○ X X

첨단 합류 관리 X X ○ ○

첨단 교통류관리 X ○ ○ ○

전자지불 20 스마트 통행료 징수 본선상 통행료 징수(Free-Flow Tolling) ○ ○ ○ ○

21 전자 예약·결제 지원 전자 예약·결제 지원 ○ ○ ○ X

대중교통 22 대중교통 관리 지원

대중교통 차량 신호 우선 ○ X ○ X

대중교통 차량 데이터 전송 X X ○ X

대중교통 차량 급유 X X ○ X

대중교통 지원용 데이터 다운로드 X X ○ X

※ 별도 배포자료 참조 - 국내외 서비스(어플리케이션) 프로젝트별 정리 pp2~9 참고

24

구 분 No 어플리케이션 적용사례(Use cases)

구현 서비스

일본 유럽 미국 한국

운전

지원

23 경로 탐색·경로 안내 경로 탐색·경로 안내 ○ ○ ○ X

24 전자 표지(In-Vehicle Signage) 전자 표지(In-Vehicle Signage) ○ ○ ○ ○

25 주차장 정보 제공 주차장 정보 제공 ○ ○ X X

상업용 차량

26 렌트카 관리 지원 렌트카 관리 지원 ○ ○ ○ X

27 상업용 차량 관리 상업용 차량 운행 관리 ○ ○ ○ X

상업용 차량 물류 관리 X ○ ○ X

부가

서비스 제공

28 단문메시지 교환 단문메시지 교환 ○ ○ ○ ○

29 관심정보(POI) 제공 관심정보(POI) 제공 ○ ○ ○ ○

30 다운로드·갱신

지도 다운로드·갱신 ○ ○ ○ X

미디어 다운로드 ○ ○ ○ X

차량 소프트/데이터 전달·갱신 ○ ○ ○ X

31 광고·뉴스 전달 광고·뉴스 전달 ○ X X ○

32 인터넷 접속 인터넷 접속 ○ ○ X ○

※ 별도 배포자료 참조 - 국내외 서비스(어플리케이션) 프로젝트별 정리 pp2~9 참고

25

32개 어플리케이션(65개 Use Case) 15개 어플리케이션(31개 Use Case)

26

구분 No 어플리케이션 적용사례 여부

일본 유럽 미국 한국

안전운전

지원

01 차량 추돌 방지 지원(정지/저속 차량, 정체 끝) ○ ○ ○ ○

02 도로 위험 구간 주행 지원(CSW, 위험 지점) ○ ○ ○ X

03 노면 상태·기상 정보 제공 지원 ○ ○ ○ X

04 도로 작업 구간 주행지원 ○ ○ ○ X

교차로

통행 지원

09 교차로 충돌사고 예방 지원(좌/우회전 충돌, 교차로 충돌) ○ ○ ○ X

10 신호 정보 제공 지원 ○ ○ ○ ○

교통약자

보호

11 옐로우 버스(어린이 보호차량) 운행 안내 ○ X X X

12 스쿨존, 실버존 경고 X X X X

13 교통 약자 충돌 방지 지원 ○ ○ ○ X

긴급상황

지원

14 위급상황 통보 지원 X ○ ○ ○

15 긴급차량 통행우선권 지원 ○ ○ ○ ○

협력형

교통관리

17 위치기반 차량데이터 수집 ○ ○ ○ ○

18 위치기반 교통정보 제공 ○ ○ ○ ○

전자지불 20 스마트 통행료 징수 ○ ○ ○ ○

대중교통 22 대중교통 관리 지원 ○ X ○ X

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No 어플리케이션 우선

순위 분류

통신방식 적용 지역

V2I V2V V2P 고속도로 국도 시가지

01 차량 추돌 방지 지원(정지/저속 차량, 정체 끝) 2순위 안전 ○ ○ X ○ ○ ○

02 도로 위험 구간 주행 지원(CSW, 위험 지점) 2순위 안전 ○ ○ X ○ ○ ○

03 노면 상태·기상 정보 제공 지원 2순위 안전 ○ X X ○ ○ ○

04 도로 작업 구간 주행지원 2순위 안전 ○ ○ X ○ ○ ○

09 교차로 충돌사고 예방 지원 3순위 안전 ○ ○ X X ○ ○

10 신호 정보 제공 지원 2순위 안전, 효율 ○ ○ X X ○ ○

11 옐로우 버스(어린이 보호차량) 운행 안내 3순위 안전 ○ ○ X X ○ ○

12 스쿨존, 실버존 경고 3순위 안전 ○ X X X ○ ○

13 교통 약자 충돌 방지 지원 3순위 안전 ○ X ○ X ○ ○

14 위급상황 통보 지원 2순위 안전 ○ ○ X ○ ○ ○

15 긴급차량 통행우선권 지원 2순위 안전 ○ ○ X ○ ○ ○

17 위치기반 차량데이터 수집 1순위 효율 ○ ○ X ○ ○ ○

18 위치기반 교통정보 제공 1순위 편리 ○ ○ X ○ ○ ○

20 스마트 통행료 징수 1순위 효율, 환경 ○ X X ○ X X

22 대중교통 관리 지원 3순위 효율 ○ X X ○ ○ ○

○ : 적용, X : 미 적용

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분류 : 안전, 효율, 환경, 쾌적/편리성

목적 : 어플리케이션 정의

개요 : 제공 장소·상황, 동작 시나리오, 개념도

기능 요구사항

차내장치(OBU), 노변장치(RSU), 노측처리부, 노측 센서부로 나눠

각각의 역할을 설명함.

차내장치(OBU)의 경우 통신기능부, 정보처리부, IF기능부

통신 개요

V2V, V2I, I2V, C2I, I2C 등 기본 요구사항

송수신 정보

메시지 또는 데이터 셋, ID, 위치, 상태정보 등

유즈 케이스(적용 사례)

- 유럽, 미국, 일본, 한국의 유즈 케이스(적용 사례)

- ETSI, C2CCC, FOT 프로젝트, VII, J2735 등

※ 별도 배포자료 참조

29

도로의 주행로 상에 정체 끝, 저속 차량, 사고와 같은 돌발상황으로 정지한

차량과 추돌사고 방지

선정배경

Use Case(적용 사례)

- Cooperative forward collision warning, Traffic Jam Ahead Warning, 추돌사고 방지

- Car Breakdown Warning, Post-Crash Warning, Slow Vehicle Warning, 노상 작업 중 표시

- 한국 : 연쇄사고예방 서비스(SH), 낙하물 정보제공 서비스(SH)

I2V, V2V Source : SMART Highway Project

30

31

Source : ETSI EN 302 665 V1.1.1 (2010-09)

ITS station reference architecture Illustration of ITS sub-systems

현(現) ITS는 센터를 중심으로 독립형 노변장치간 유선통신을 중심으로 운영하며, 차량과 인프라간 무선통신을 일부 활용

Open API

Vehicle

Center

Roadside

각 시스템 독립형 노변장치

Personal(승객, 보행)

도로센서

DSRC

VDS

VMS

CCTV

DSRC, UTIS

유선통신

교통신호등 민간사업자

이동통신, 포탈사이트 방송사(DMB), 교통방송

이동통신 (3G, LTE … )

DSRC : Dedicated Short Range Communication

LCS

BIT V2I

현(現) ITS

32

C-ITS는 현(現) ITS 장비를 수용하면서 노변장치, 차량장치, 센터, 이동단말 장치로 구성되며 요소간 양방향 통신 구현

Open API

Vehicle

Center

Roadside Personal(승객, 보행)

도로센서

DSRC

VDS

VMS

CCTV

Vehicle

DSRC, WAVE

유선통신

WAVE

교통신호등 민간사업자

이동통신, 포탈사이트 방송사(DMB), 교통방송

이동통신 (3G, LTE … )

IVN/ECU

DSRC : Dedicated Short Range Communication WAVE : Wireless Access in Vehicle Environment IVN : In Vehicle Network ECU : Electronic Control Unit

A

B

C

A

B

C

A

B

C

GPS 수신기

차내장치(OBE)

차량제어기

LCS

BIT

WiFi … WiFi …

IVN/ECU

한국형 DSRC WAVE, WiFi

V2I V2V

V2P

C-ITS A

33

34

‘Here I am” 메시지

CAM(ETSI), BSM(SAE)

DENM(ETSI) IVI(ISO), PVD(SAE),

SPaT(SAE) 등

• 차량 운행상태

• 위치정보

• 차량종류 등

• 차량 이상, 고장 정보

• 도로상태, 도로차단

• 안전운전 권장속도

• 신호운영, 경고 등

CAM : Cooperative Awareness Message(ETSI)

BSM : Basic Safety Message(SAE J2735)

ETSI : 유럽전기통신표준협회

SAE : 미국자동차공업협회

DENM : Decentralized Environmental Notification Message(ETSI)

IVI : Basic in-Vehicle Information(ISO)

PVD : Probe Vehicle Data(SAE)

SPaT : Signal Phase and Timing(SAE) ISO : 국제표준화기구

기본 안전 정보 차량 이벤트 정보 인프라 제공 정보

기본교통정보교환기술기준

(1,2,4)

35

TCP/IP

Vehicle

Center

Roadside

Vehicle

유선통신

IVN/ECU

V2I : Vehicle to Infrastructure I2V : Infrastructure to Vehicle V2V : Vehicle to Vehicle

Center

한국형 DSRC WAVE, WiFi

DSRC WAVE

DSRC WAVE

기본안전정보 차량 이벤트 정보

V2V

TPEG

C2V

안전 및 교통정보 (IVI)

V2I

I2V

TPEG

C2V

I2C/C2I

C2C

C2V : Center to Vehicle I2C : Infrastructure to Center C2I : Center to Infrastructure

C2C : Center to Center

기본안전정보 차량 이벤트 정보

(국토교통부 2009-799) 기본교통정보교환 기술기준(1)

기본안전정보 차량 이벤트 정보

인프라 제공 정보 소통정보

공사

CCTV

교통표지

120

VMS

IVN/ECU

(국토교통부 2009-800) 기본교통정보교환 기술기준(2)

(국토교통부 2009-801) 기본교통정보교환 기술기준(4)

인프라 제공 정보 (IVI, PVD, SPaT)

통신 시스템 : (한국형) DSRC + WAVE + 이동통신(3G, LTE 등) + WiFi …..

다양한 통신방식의 활용 및 수용

WAVE(IEEE 802.11p + 1609.x)의 국내 주파수 확보

프로브(Probe) 데이터 수집(차량 상태정보 포함)

동적 지도 데이터베이스(LDM : Local Dynamic Map)

차로 단위 구분이 가능한 위치정보 수집시스템

스마트 차내 장치, 노변장치 : 개방형 공용 플랫폼(예. 안드로이드, iOS 등)

소프트웨어 배포, 시스템 진단 및 유지관리, 형상 관리, 보안 프레임워크, 개선된 HMI

국내 C-ITS 공용 플랫폼 구성 필요

보안 : 무선통신 보안, 개인정보 보안 등

기존 ITS 적극적 수용과 전환

HiPass, ATMS, UTIS, BIS/BMS …..

도로관리 주체별 교통정보센터 수용과 활용 방안

C-IT 시범사업(FOT, Pre-deployment) 추진 필요 : 서비스 검증 및 표준화(규격화)

고속도로, 국도, 시가지 구간 포함

우선추진 서비스(기본 메시지 포함) 검증 및 표준화

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