7.12
전자도로지도체계 중앙DB 시범구축 및 지침서 제작
Prototype Development of Central Database of Digital Road Map System and Working Manual for Central Database Construction
이영균․이시복․홍상기․신동빈․고명화 1998. 12․187면․수탁연구(건설교통부)
제1장 서론
제2장 선행연구 및 국내외 현황 검토 1. 선행연구 검토
2. 국내외 현황
제3장 전자도로지도체계 중앙DB 프레임워크 데이터 정의 1. ITS개요
2. 중앙DB 정의
3. 교통전문가 설문조사 4. 요구사항 확정
제4장 전자도로지도체계 중앙DB 구축을 위한 작업지침 1. 전자도로지도체계 중앙DB 구축을 위한 작업지침
2. 전자도로지도체계 중앙DB 구축을 위한 현장 지리지물 조사 제5장 전자도로지도체계 중앙DB 구축
1. 전자도로지도체계 중앙DB 구축을 위한 DB설계 2. 전자도로지도체계 중앙DB 시범구축
3. 중앙DB의 호환성 확보 및 활용방안 4. 중앙DB 확대 구축전략
제6장 전자도로지도체계 중앙DB 제작지침 1. 정의 및 목적
2. 내용 및 형식 3. 제작지침 제7장 결론
1. 연구의 배경 및 목적 1) 전자도로지도체계의 개념
전자도로지도체계란 ITS를 구성하는 각 시스템이 필요로 하는 도로와 도로주변의 지리정보를 효과적으로 공급하고자 하는 체계로서 각 서브시스템이 자체적으로 데이 터베이스를 구축하게 될 때 필요한 각종 도형․비도형자료 중에서 실시간 교통 상황 을 제외한 도로 및 도로주변 환경자료와 교통관련 자료를 공급하는 역할을 수행하도 록 설계된 체계이다.
각 지역․기능별 서브시스템 구현의 중심인 개별 ITS 센터들은 해당 서브시스템의 요구사항 및 지리적 영역에 따라 다양한 데이터를 구축하여 사용해야 한다. 전자도로 지도체계 중앙DB는 ITS 센터들이 각자 필요로 하는 데이터를 중심으로 전자도로지도 를 구축하여 사용할 때 활용할 수 있는 일종의 기본도로서, 서브시스템이 필요로 하 는 각종 도형․비도형자료 중에서 실시간 교통자료와 개별 서브시스템 고유자료, 기 타 일괄적 공급에 따른 효용성이 낮은 자료들을 제외한 도로 및 도로주변 환경자료 와 교통관련 자료를 포함한다.
2) 연구의 배경
ITS 센터의 전자도로지도 수요를 전자도로지도체계 중앙DB라는 형태로 충족시키려 하는 이유는 첫째, ITS가 포괄하는 다양한 지역 및 시스템 영역에 일정한 정확성 및 일관성을 유지하는 전자도로지도를 공급함으로써 지리정보 호환성을 확보하고 원활 한 정보유통 및 품질관리를 도모하기 위함이며, 둘째, 시스템들이 공통적으로 요구하 는 정보를 일괄적으로 공급함으로써 중복투자를 방지하고 자원을 효율적으로 활용하 기 위함이다.
2) 연구의 목적
전자도로지도의 본격적인 공급을 위해서는 중앙DB라는 프레임워크 데이터 (Framework Data)가 제공되어야 하는데, 이것은 합리적인 지도․속성DB의 설계와 구축방법을 표준화된 형태로 정리한 제작지침서를 제공함으로써 가능하다.
중앙DB 제작지침은 구체적이고 현실적인 지도제작 방식을 의미하며, 이를 위해서 는 우선 선행연구에 대한 전반적인 검토가 필요하다. 중앙DB 개념정의, 중앙DB와 응 용분야별 DB와의 관계, 자료항목의 설정, 기초자료의 활용 및 기타 지도제작방식 등 에 대하여 다시 검토하고, 시범구축을 통해 그 효용성을 검증하고, 최종적으로 제작
지침서를 확정하는 것이다.
이 연구에서는 전자도로지도체계 중앙DB의 설계 및 구현의 타당성을 검토하며, 계 획을 구체적으로 실현하기 위해 중앙DB를 시범구축하고 구축과정에 근거한 지침서를 제작하여, 향후 중앙DB의 확대구축시 사용하도록 하는 것을 목적으로 한다.
2. ITS 기능수행을 위한 요구사항 분석
ITS 전자도로지도체계 중앙DB의 설계는 특정 기관이나 조직에서 이미 수행하고 있 는 작업을(혹은 그 작업의 결과를) 전산화하는 것이 아니라, ITS라는 신규사업에 대한 전자지도 DB의 제작이므로 기존 데이터베이스 설계와는 다른 요구사항 설정 과정을 거친다. 기존에 수행되는 고유업무를 분석․정리하는 연구수행이 아닌 ITS 아키텍쳐 및 시범사업의 내용을 토대로 데이터베이스의 요구사항을 도출해내게 된다.
이 연구에서는 전자도로지도체계 중앙DB의 요구사항 분석을 위하여 1996년∼1997 년도에 국가 ITS사업의 핵심공유기반기술 연구의 일환으로 수행된 선행연구인 「국 가 ITS 사업 관리운용방안 연구」즉, 1, 2수준 아키텍쳐 작업과 선행연구인 「종합교 통정보 DB 및 전자도로지도 개발」연구, 현재 본 연구와 동시에 수행되고 있는 「국 가 ITS 아키텍쳐 확립을 위한 연구」의 3, 4수준 아키텍쳐, 건설교통부에서 발주하여 교통개발연구원과 도로교통안전협회에서 수행한 「과천지역 지능형 교통시스템(ITS) 시범운영 및 평가를 위한 기본계획 및 실시설계」의 최종보고서 내용을 참조하고 검 토하였다. 요구사항 분석에서는 각 부시스템에서 필요로 하는 모든 데이터의 항목 및 흐름을 파악하고, 이 중에서 중앙DB 정의에 맞는 공간 및 속성자료를 합리적으로 선 택하는 방식으로 데이터베이스 설계를 시작한다.
3. 교통전문가 설문조사
ITS 전자도로지도체계 중앙DB 제작과 관련된 여러 전문가들의 의견을 청취하기 위 하여 설문조사를 수행하고, 요구사항 분석을 통하여 선정된 프레임워크 데이터 항목 을 검토․확정한다.
설문에서는 ITS와 중앙DB의 개요, 중앙DB의 설정원칙 및 항목을 제시하고, 설정원 칙에 대한 다양한 의견과 교통전문가들이 판단하는 각 자료항목에 대한 중요성을 파 악하여 연구에 반영하였으며, 최종 선정된 항목은 아래 표와 같다.
4. 중앙DB 시범구축 작업지침
중앙DB 작업지침에는 물리적 설계를 바탕으로 기초자료의 획득, 자료변환 및 통합, 현장조사 지침, 자료의 입력방법 등의 상세한 내용이 포함된다. 이를 위해서는 우선 상세설계된 자료항목 중에서 기존의 수치지도를 이용하여 구축할 수 있는 자료와 현 장 지리지물 조사 및 기타의 방법에 의해서 구축해야 하는 자료를 구분해야 한다.
기초자료를 배경으로 전자도로지도체계 중앙DB의 구축을 수행하며, 현장 지리지물 조사 등을 통한 보완작업을 수행하는 과정에 대한 내용도 포함된다. 현장 지리지물 조사의 일반적인 원칙과 방법, 조사된 자료의 입력 방법 등이 작업지침에 포함된다.
5. 현장 지리지물 조사
중앙DB 시범구축의 공간적 범위인 강남대로를 중심으로 한 서초구와 강남구 일대 의 지역에 대하여 조사를 실시한다. 시범구축 작업지침에서 제공하는 자료 항목에 대 하여 조사를 실시하며, 작업지침에서 제공하는 현장 지리지물 조사의 원칙 및 방법을 준수하여 시행착오를 줄일 수 있도록 한다. 중앙DB 시범구축의 평가결과에 따라서 추가적인 조사를 실시한다.
6. 중앙DB의 설계
개념/논리설계의 과정은 데이터베이스항목 설정, 적절한 데이터모델의 선택, 공간 데이터(feature)의 레이어 조직화, 속성데이터의 테이블로 조직화, 데이터베이스 관리 와 관련된 내용 정리의 과정을 거쳐 연구를 진행하였다.
분 류 자 료 항 목
1. 도로
도로 및 시설 일반도로링크, 도로교차점, 입체교통시설, 교량, 터널, 중앙 분리대, 횡단보도, 톨게이트, 신호등
도로특성 가로명, 노선번호, 도로등급, 차로수, 차로폭
도로교통규제
일방통행, 가변차로, 자동차전용도로, 유료도로, 공사구간, HOV 전용차로, 최고속도제한, 차종별통행제한, 차중량제 한, 차높이제한, U turn, 회전제한
도로교통량 첨두시간교통량, 하루평균교통량 2. 지 하 철 지하철역명
3. 철 도 철도역명 4. 행정구역 행정구역명
물리적 설계는 특정 프로그램을 가지고 데이터가 저장되는 구조를 상세하게 설계 하여 개념/논리적 모델을 확장시키는 것으로서, 개별 데이터셑 설계, 수행성 조정, 높 은 수준의 저장/관리 구조 설계, 데이터셑 간 관계 설계, 정리의 과정을 거친다. 물리 적 설계에서는 자료항목의 형태(item type)와 커버리지 구조의 결정, 자료사전(data dictionary)의 생성, 추가적인 정의가 필요한 자료항목의 탐색, 도형자료관리구조(map tiling scheme)의 결정 등에 관한 연구를 진행하였다.
7. 중앙DB 시범구축
중앙DB 시범구축 작업지침(안)을 참고로 하여 데이터베이스를 구축하였으며, 작업 지침에 따라 기초자료 및 기타 기구축 자료들을 구하고, 오류를 수정, 변환, 통합시키 고, 현장 지리지물 조사 자료를 입력하였다.
중앙DB 시범구축의 결과가 작업지침의 내용에 반영될 수 있도록 하기 위하여 시범 구축 과정에서 생길 수 있는 모든 문제점들을 기록․정리하였다.
8. 전자도로지도체계 중앙DB 구축을 위한 지침서제작
ITS 기능수행을 위한 요구사항 분석, 중앙DB 개념/논리 설계, 물리설계, 현장 지리 지물 조사, 시범구축 작업지침, 시범구축 과정 및 Demo 프로그램 개발 과정을 거치 면서 축적된 중앙DB에 대한 모든 정보를 담을 수 있도록 하였다.
중앙DB 구축 지침서의 주요내용은 개념/논리 설계, 물리설계, 기초자료 등 기구축 자료의 변환 및 통합, 현장 지리지물 조사의 원칙 및 방법과 입력 방법, 기타 중앙DB 구축 및 운용과 관련된 정보 등이다. 중앙DB 구축과 관련된 모든 사항을 주관적인 요소를 배제하고 객관적이면서도 되도록 용이하게 서술하여, 구축 주체가 변하더라도 동일한 데이터품질을 유지할 수 있도록 하며, 향후 전자도로지도체계 중앙DB 확대 구축사업시 기준이 될 수 있도록 하였다.
9. 결론 및 향후 활용방안 1) 결 론
이 연구에서는 1/1,000 축척의 지도 자료를 기초로 하여 시범 구축하였는데, 1/1,000 축척의 자료를 이용한 DB구축 계획을 수립하기에는 자료가 너무 상세하고 정확하며, 이에 따르는 비용부담도 크기 때문에 향후 중앙DB 구축에는 1/5,000 축척
의 국립지리원 제작 수치지형도를 기본도로 활용하여 작업하는 것을 제안한다.
국가지리정보체계(NGIS) 구축계획에 의거하여 추진되고 있는 각종 연구 사업 중 프레임워크 데이터 구축 계획에 관련된 연구가 수행되고 있으며, 그 연구의 결과를 본 연구에서 결정한 프레임워크 데이터와 연동하여 활용을 하게 되면 그 성과의 활 용도가 제고 될 것으로 판단되었다.
이 연구의 결과물 중의 하나인 전자도로지도체계 중앙DB 제작지침서는 DB에 포함 될 자료의 항목 및 형식을 확정하고 DB구축시 발생할 수 있는 여러 가지 문제점들을 시범지역을 대상으로 한 작업을 통해 파악한 후 그 대처방안을 자세히 기술하였기 때문에 중앙DB의 전국적 확대구축에 필요한 토대를 제공하고 있다고 볼 수 있다. 따 라서 향후 전자도로지도체계 중앙DB는 그 구축의 주체에 관계없이 이번에 작성된 제 작지침서에 입각하여 구축되는 것이 바람직하다고 생각되며 구체적인 확대구축방안 에 대해서는 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
2) 향후 활용방안
이 연구에서 시범구축한 전자도로지도체계 중앙DB가 확대 구축되면 중앙DB를 이 용하여 특정 서브시스템을 구성하고자 하는 운영센터에서 필요한 센터용 지도를 만 들고 이를 이용하여 정적․동적 교통정보를 저장․표현․분석할 수 있다. 따라서 다 음과 같은 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
(1) 도시교통관리시스템에서부터 종합물류정보망에 이르기까지 ITS가 포괄하는 모 든 서브시스템에서 활용될 수 있다.
(2) 네트워크의 개념이 포함된 전자도로지도를 이용하여 각각의 노드 및 링크에 대 한 다양한 시각화, 예를 들어 전달하고자하는 정보와 직접적인 상관이 없는 노드 및 링크에 대한 삭제, 링크의 색깔이나 두께 등의 변형과 같은 시각화 기법을 사용하여 쉽게 인식 가능하면서도 일관된 교통정보를 이용자에게 제공할 수 있다.
(3) 전자도로지도를 이용하여 다양한 네트워크 모델링을 수행할 수 있으며 이러한 모델링의 결과를 바로 지도상에 표현하여 교통관리 등에 실시간․준 실시간으로 사 용할 수 있다.
(4) 현재 구축되어 있거나 구축 중에 있는 많은 수치지도 및 관련 데이터를 전자도 로지도와 연계하여 사용함으로써 지리정보시스템(GIS)이 제공하는 수많은 분석기능을 사용하여 보다 현실성 있는 분석 및 적용이 가능하게 된다.
