도심 트랙 최적 경로 탐색 프로세스 연구

Abstract

FIA(Federation Internationale I’Automobile)는 친환경, 저소음, 저공해를 목적으로 도심 내 전기차 레이싱 대회인 Formula E 대회를 2014년 최초 개최했다. 이후 현재까지 8년간 개최 횟수는 2.25배 증가하였으며, 동일 도시 내 재개최 비율은 84.49%로 집계되었다. 서울에서는 2022년 잠실 주경기장을 거점으로 한 E-PRIX 대회가 국내 최초로 개최되었고, 현재 FIA는 추후 시즌에 서울 내 재개최를 추진하고 있다. 그러나, 현재 FIA에 등록된 트랙 디자이너는 모두 해외에 거주하고 있어 국내 개최지 탐색 시 현황 파악에 어려움이 있으며, 이로 인해 국내 실정에 적합하지 않은 트랙 레이아웃이 설정되거나, 지나치게 단조로운 트랙 경로가 선정되는 문제가 발생된다. 더욱이 현행 트랙 설계 프로세스는 수작업 중심의 경로 선정 및 기획 프로세스를 채택하고 있다. 이는 도심지에 대한 객관적인 데이터 분석 없이 경로를 선정하기에 도심지에 미치는 영향을 사전에 파악할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 GIS(Geographic Information System) 데이터 베이스 기반의 트랙 선정 프로세스를 제안하였다. GIS 데이터는 전처리 과정을 통해 가용 데이터만을 추출하여 데이터 처리 효율을 증진하였으며, FIA에서 요구하는 트랙 설계 요인을 근거로 한 다요인 기반의 경로탐색 알고리즘을 통해 다양한 경로 대안을 추출하였다. 추출한 경로는 전문가의 인터뷰를 통해 파일럿 프로젝트에 대입할 최종 경로 1개를 선정하였다. 선정된 최종 경로와 도시 기반시설은 매개변수를 기반으로 BIM(Building Information Modeling) 데이터로 생성해 시각화, 도시 기반 시설과의 간섭 검토, 공사 물량 산출에 활용하여 본 연구에서 제안하는 프로세스가 활용성이 있음을 검증하였다. | FIA(Federation Internationale de l’Automobile) held its first Formula E championship in 2014 for the purpose of showcasing its eco-friendly, low-noise, and low-emission standards. Over the past 8 years, the number of events has increased by 2.25 times, and the rate of re-hosting within the same city was 84.49%. An E-PRIX tournament was held for the first time in Korea at the Jamsil Sports Complex in Seoul on August 2022, and FIA ​​is currently promoting re-hosting in Seoul for the next season. However, as all track designers currently registered with the FIA reside abroad, it is difficult for them to correctly assess up-to-date conditions and data when searching for domestic venues. As a result, issues arise wherein a track layout may not be accommodating to local conditions, or an excessively monotonous track path is selected. It is also impossible to gauge in advance the impact a track may have on the downtown area, as the route was selected without objective data analysis on the downtown area. Therefore, in this study, a track selection process based on the GIS (Geographic Information System) database was proposed. Using this very GIS data, data processing efficiency was improved by extracting only available data through a pre-processing process, and various route alternatives were determined employing a multi-factor route search algorithm based on track design factors required by the FIA. As for the extracted path, the final path to be applied to the pilot project was selected through an expert interview. The selected final route and urban infrastructure were created as BIM(Building Information Modeling) data based on these parameters, and their utility was verified by implementing them for visualization, interference review with urban infrastructure, and construction quantity calculation.