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[표지]
제출문
보고서 요약서
목차
제1장 기술의 정의 및 필요성 15
제1절 기술의 정의 및 분류체계 15
제2절 기술개발의 배경 및 필요성 20
제2장 국내외 동향 57
제1절 국내외 정책동향 57
1. 국내 정책동향 57
2. 국외 정책동향 64
제2절 국내외 시장동향 69
1. 국내 시장동향 69
2. 국외 시장동향 75
제3절 국내외 기술동향 78
1. 위치인식 및 추적 기술 78
2. 교통약자 인식기술 85
3. 운임정보 보안기술 86
4. 운임정산 기술 88
5. 부정승차 방지기술 90
6. 블록체인 기술 91
제4절 논문 및 특허분석 94
1. 특허동향 94
2. 위치인식 특허동향 분석 94
3. 결제정보 표준화 및 암호화 특허동향 분석 95
4. 운임정산 특허동향 분석 97
5. 부정승차 특허동향 분석 98
6. 논문 분석 99
제5절 유사·중복성 검토 103
제6절 연구개발 인프라 분석 106
1. 기술 개발 SWOT 분석 106
제3장 연구개발과제 구성 및 추진전략 109
제1절 비전 및 목표 109
제2절 핵심요소기술(CTE) 선정 112
1. 선정방법 및 대상 선정 112
2. 개발요구사항 분석 113
3. 요소기술 도출 117
4. 핵심요소기술 및 후보과제 기술 도출 122
제3절 연구개발 과제 구성 125
1. 개발 시스템 개요 125
2. 연구단 과제구성 127
3. 소요 예산 131
제4절 세부과제별 주요내용 및 추진전략 132
1. 세부 구성 과제 132
2. 세부과제별 연구내용 133
3. 추진전략 142
4. 추진체계 144
제5절 세부과제 간 연계관계 145
제6절 기술개발 성과 로드맵 146
1. 기술개발 및 성과 로드맵 146
제7절 산업생태계 분석 152
1. 산업생태계 특성 및 상관관계 분석 152
2. 공급자 현황 161
3. 수요자 현황 164
제8절 연구과정상 위험요소 및 대응방안 166
1. 기술적 위험요소 및 대응 방안 166
2. 정책적 위험요소 및 대응 방안 168
3. 산업적 위험요소 및 대응 방안 169
제9절 성과활용 및 사업화전략 171
제4장 사전타당성 분석 175
제1절 사업논리모형 175
제2절 기술적 타당성 177
1. 스마트게이트프리 기술체계 적합성 177
2. 스마트게이트프리기술 확보 179
2. 기술적 파급효과 183
3. 기술개발 성공 가능성 183
제3절 정책적 타당성 184
1. 상위 계획과의 부합성 184
2. 사업추진체계 및 추진의지 190
3. 법·제도적 위험요인 검토 결과 192
제4절 경제적 타당성 193
1. 분석 개요 193
2. 비용편익 분석 193
3. 비용-편익 항목설정 195
4. 분석대상 설정 196
5. 비용 산정 197
6. 편익산정 198
7. 비용-편익 분석 결과 198
8. 해외시장 진출 가능성 200
제5장 소요예산 산정 201
제1절 인력투입계획 201
1. 연구단 총괄과제 : 스마트게이트프리 체계기술 개발 201
2. 승객상황인식기술 개발 202
3. 승객정보 보안 및 표준화기술 개발 203
4. 부정승차 방지 기술개발 204
5. 실시간 Trusted 연락운임체계 기술 개발 205
제2절 연구 장비 재료 투입계획 206
1. 연구단 총괄과제: 스마트게이트프리 체계기술 개발 206
2. 승객상황인식기술 개발 207
3. 승객 정보 보안 및 표준화 기술 개발 208
4. 부정승차 방지 기술개발 209
5. 실시간 Trusted 연락운임체계 기술 개발 210
제3절 소요예산 산정 211
제4절 예산 적정성 검토 220
제6장 과제 공모 방안 221
제1절 제1 세부과제 221
제2절 제2 세부과제 : 승객상황인식기술 개발 223
제3절 제3 세부과제 : 보안 및 표준화 기술개발 231
제4절 제4 세부과제 : 부정승차 방지기술 개발 235
제5절 제5 세부과제 : 실시간 Trusted 연락운임체계 기술 개발 237
제6절 연구단계별 평가기준(안) 242
〈참고 문헌〉 249
〈부록 #1〉 253
1. 기술수요조사 목적 및 개요 253
2. 기술 수요조사 절차 253
3. 일반인 기술수요조사 개요 254
〈부록 #2〉 275
1. 기술수요조사(수도권 전철 운영 사업자) 275
〈부록 #3〉 295
1. 스마트게이트프리 시나리오 295
2. Use case 298
〈부록 #4〉 303
1. 핵심요소기술(CTE) 도출을 위한 전문가 회의결과 보고 303
2. 핵심요소기술(CTE) 도출을 위한 전문가 회의 참석자 서명부 318
표 1-1. 기술분류체계 및 기술정의(1) 16
표 1-2. 기술분류체계 및 기술정의(2) 17
표 1-3. 교통약자 유형별 증가 추세 24
표 1-4. 2015년 전국 교통약자 현황 24
표 1-5. 제3차 증진계획 기간 중 전국 유형별 교통약자 추계인구 25
표 1-6. 제4차 증진계획 기간 중 전국 유형별 교통약자 추계인구 25
표 1-7. 장애유형 26
표 1-8. 2016년 장애인 수 현황 26
표 1-9. 연도별 장애인 비중 현황 27
표 1-10. 주로 이용하는 교통수단 28
표 1-11. 교통약자 이동편의시설 설치 및 관리실태 29
표 1-12. 이동편의시설 기준 적합 설치율 및 만족도(17개 시도) 30
표 1-13. 교통약자 이동편의시설 만족도 점수 30
표 1-14. 교통약자가 주로 이용하는 교통수단 31
표 1-15. 수도권 전철 게이트(개집표기) 설치 유형 및 현황 33
표 1-16. 수도권 전철 시간대별 안전사고 발생 건수 34
표 1-17. 수도권 광역철도 사고유형별 발생 현황(최근 5년간) 35
표 1-18. 차량공유 비즈니스 모델의 종류 36
표 1-19. 2021년 카셰어링 관련 전망 37
표 1-20. 지역별 자전거공유 서비스 현황 38
표 1-21. 국내외 주요지역의 교통수단분담률 39
표 1-22. 서울시 교통수단 분담률(2016년 기준) 39
표 1-23. 수도권 도시철도 환승 현황 40
표 1-24. 검암역→고속철도역 간 선택가능 경로 41
표 1-25. 승객 A의 선택 경로별 운영기관 42
표 1-26. 수도권 도시철도 연락운임의 정산내역 43
표 1-27. 서울시 지하철 출퇴근시간 게이트 혼잡비용 47
표 1-28. MaaS 서비스/시험 현황 51
표 1-29. 서울시 교통수단 분담률(2016년 기준) 51
표 2-1. 한국 사물인터넷 산업에 대한 평가 71
표 3-1. 게이트 통과 인원 110
표 3-2. 일반승객 요구사항 113
표 3-3. 일반승객 요구 제약 사항 114
표 3-4. 교통사업자 요구사항 114
표 3-5. 카드(토큰) 사업자 요구사항 115
표 3-6. 관련분야 전문가 요구사항 115
표 3-7. 기술현황 분석 118
표 3-8. 요소기술 분류체계 120
표 3-9. 핵심요소기술 및 후보과제 기술 도출 122
표 3-10. 핵심요소기술에 대한 우선순위평가 123
표 3-11. 연구단 과제 구성 127
표 3-12. 소요예산 131
표 3-13. 기술개발 및 성과 로드맵 146
표 3-14. 한국표준산업분류(10차) 기준 철도산업 분류 152
표 3-15. 유관산업 및 철도산업 생태계 주요 산업활동 유형 156
표 3-16. 유관산업 및 철도산업 생태계 이용 특성 156
표 3-17. 유관산업 및 철도산업 생태계 내 구성요소 및 활동(1) 157
표 3-18. 유관산업 및 철도산업 생태계 내 구성요소 및 활동(2) 158
표 3-19. 2012년~2016년 철도산업 사업체 및 종사자 수 161
표 3-20. 2017년 철도 및 도시철도 운영기관 현황 162
표 3-21. 2017년 철도운영기관 현황 162
표 3-22. 2017년 도시철도 운영기관 현황 163
표 3-23. 대중교통 이용현황 164
표 3-24. 각 세부기술별 위험요소 및 대응방안 166
표 3-25. 정책적 위험요소 및 대응방안 168
표 3-26. 산업적 위험요소 및 대응방안 169
표 4-1. 사업논리모형 175
표 4-2. 기술체계 및 추진방안 177
표 4-3. 핵심기술 확보방안 179
표 4-4. 기본계획 실현을 위한 중점과학기술 목록 187
표 4-5. IoT기반 스마트게이트 비용부문 세부항목 195
표 4-6. IoT기반 스마트게이트 도입에 따른 편익항목 195
표 4-7. 단계적 스마트게이트 도입 계획 196
표 4-8. IoT기반 스마트게이트 기술 연구비 투입 계획 197
표 4-9. IoT기반 스마트게이트 도입에 따른 비용 197
표 4-10. IoT기반 스마트게이트 도입에 따른 편익 198
표 4-11. 연도별 비용-편익 분석결과 198
표 4-12. IoT기반 스마트게이트 도입에 따른 비용-편익 분석 결과 199
표 4-13. 세계 주요도시 역 혼잡도 200
표 5-1. 인력투입계획(연구단 총괄과제 : 스마트게이트프리 체계 기술 개발) 201
표 5-2. 인력투입계획(승객상황인식기술 개발) 202
표 5-3. 인력투입계획(승객정보 보안 및 표준화 기술 개발) 203
표 5-4. 인력투입계획(부정승차 방지 기술 개발) 204
표 5-5. 인력투입계획(실시간 Trusted 연락운임체계 기술 개발) 205
표 5-6. 연구장비재료 투입계획(연구단 총괄과제 : 스마트게이트프리 체계 기술 개발) 206
표 5-7. 연구장비재료 투입계획(승객상황인식기술 개발) 207
표 5-8. 연구장비재료 투입계획(승객 정보 보안 및 표준화 기술 개발) 208
표 5-9. 연구장비재료 투입계획(부정승차 방지 기술개발) 209
표 5-10. 연구장비재료 투입계획(실시간 Trusted 연락운임체계 기술 개발) 210
표 5-11. 연구비 산정 표준 모델(표준모델 1) 211
표 5-12. 연구비 산정 표준 모델(표준모델 2) 211
표 5-13. 연구비 산정 표준 모델(표준모델 3) 211
그림 1-1. 기술정의 개념도 15
그림 1-2. 출근 시 대중교통수단 선택이유 및 불편점수 20
그림 1-3. 출퇴근시간 대중교통 이용객 21
그림 1-4. 시간당 지체도가 발생하는 하차게이트 백분율 22
그림 1-5. 역삼역 게이트 지체도 시공간 분포 분석결과 22
그림 1-6. 강남역 게이트 지체도 시공간 분포 분석결과 23
그림 1-7. 수도권 전철 시간대별 사고발생 건수(2016년) 34
그림 1-8. 유형별 차량공유 서비스 36
그림 1-9. 연도별 카셰어링 이용자/차량규모 37
그림 1-10. 자전거 공유 시장 전망 38
그림 1-11. 검암역-고속터미널역 간 경로 41
그림 1-12. "지하철 이용, 코엑스 가기 힘든 휠체어 장애인" 48
그림 1-13. MaaS 개념도 50
그림 1-14. Gateless Gateline(1) 52
그림 1-15. Gateless Gateline(2) 52
그림 1-16. 플랫형 개찰 시스템 53
그림 1-17. 서울 지하철역의 개찰구 53
그림 1-18. "Mobile App Usage Study", 2015 and 2016 56
그림 2-1. 제3차 수도권정비계획 수도권 광역전철망 구상 57
그림 2-2. 제1차 철도산업정보화 기본계획 추진비전 및 전략 60
그림 2-3. 제3자 교통약자 이동편의 증진계획 62
그림 2-4. 일본 정부·기업의 사물인터넷 인프라 정비를 위한 주요 정책 및 행보 64
그림 2-5. ICT 생산 중장기(2017-2021) 전망(시장규모) 69
그림 2-6. ICT 생산 중장기(2017-2021) 전망(증가율) 69
그림 2-7. 사물인터넷의 연도별 성장 및 디바이스 확장 전망 70
그림 2-8. 도로관리 시스템 구성 71
그림 2-9. 하이패스 전국 개통 10년 이용률 변화 72
그림 2-10. 자동출입국 심사 이용객 추이 72
그림 2-11. 지능형 교통체계(ITS) 개념도 73
그림 2-12. 지능형 교통체계(ITS) 수집 정보 및 처리 73
그림 2-13. 버스정보시스템(BIS) 개념도 74
그림 2-14. 요금정보시스템(TCS) 개념도 74
그림 2-15. IoT 접목 동남아시아 교통체증 해결 시스템 작동 원리 76
그림 2-16. KT 비콘 안부 확인 서비스 78
그림 2-17. 엔엑스트렌드의 '아이콘(Eyecon)' 서비스 78
그림 2-18. Beacon 기술을 활용한 병원 내 길 안내 서비스 79
그림 2-19. 5m 정밀도의 증강현실 서비스 지원 LBS 플랫폼 개발 기술 79
그림 2-20. 실시간 무선 위치인식 시스템의 적용 분야 80
그림 2-21. UWB 레이더 센서 모듈(유메인) 81
그림 2-22. UWB 레이더 센서 제품 활용 분야(탑중앙연구소) 81
그림 2-23. 근거리 레이더센서 제품(효성기술) 81
그림 2-24. 애플의 아이비콘(iBeacon) 서비스 82
그림 2-25. WiFi 기반 위치 추적 서비스 82
그림 2-26. 구글 Eddystone 서비스 개념도 83
그림 2-27. 퀄컴의 iZat의 하이브리드 위치 서비스 83
그림 2-28. Ubisense사의 Ubitag 및 Ubisensor 84
그림 2-29. 지자기센서 원리 84
그림 2-30. 스마트 보행신호 메커니즘 85
그림 2-31. 네덜란드 Dynniq의 크로스워크 85
그림 2-32. 터치엔 RS for 원패스 86
그림 2-33. 이상거래 탐지시스템(FDS) 구성(예시) 87
그림 2-34. FIDO 주요 기능 87
그림 2-35. 2018 국토교통기술대전 스피드 게이트 시연 88
그림 2-36. 플랫형 개찰 시스템 89
그림 2-37. 서울 지하철 5-8호선의 개찰구 LED 표시 90
그림 2-38. 유리식 게이트 90
그림 2-39. 파리(왼)와 뉴욕(오) 지하철의 개찰구 모습 91
그림 2-40. IoT블록체인 개념도[원문불량;p.78] 92
그림 2-41. IoT블록체인 프레임워크 92
그림 2-42. BoT 응용시나리오[원문불량;p.79] 93
그림 2-43. 연도별 출원건수 및 누적건수 95
그림 2-44. 블록체인기술 관련 연도별 특허출원 동향(1994~2015) 95
그림 2-45. 혼잡도 평가 및 예방절차 99
그림 2-46. 대기행렬 구조 100
그림 2-47. 기술개발 SWOT 분석 106
그림 3-1. 비전 및 목표 109
그림 3-2. 연구개발 목표 111
그림 3-3. 기술기획 추진전략 112
그림 3-4. 후보기술군 도출(1) 117
그림 3-5. 후보기술군 도출(2) 117
그림 3-6. 스마트게이트프리 시스템 구조 125
그림 3-7. 기술개발 범위 126
그림 3-8. 연구단 구성도 130
그림 3-9. 부정승차 및 교통약자 검출기술 개념도 139
그림 3-10. 추진전략 143
그림 3-11. 추진체계도 144
그림 3-12. 세부과제간 추진연계도 145
그림 3-13. 기술개발 및 성과 로드맵 151
그림 3-14. 철도산업 생태계 형성구조 153
그림 3-15. 철도산업 수요 종속적 공급구조 153
그림 3-16. 정부주도의 유기적 복합 산업생태계 154
그림 3-17. 유관산업 및 철도산업 생태계 구조 비교(1) 154
그림 3-18. 유관산업 및 철도산업 생태계 구조 비교(2) 155
그림 3-19. 철도차량 제조산업 내 이슈 간 인과관계 159
그림 3-20. 철도부품소재 제조산업 내 이슈 간 인과관계 160
그림 3-21. 철도건설 및 철도서비스 분야 이슈 간 인과관계 160
그림 3-22. 성과활용 방안도 172
그림 3-23. 사업화 전략 173
그림 4-1. 국토교통부 중점 추진 과제 185
그림 4-2. 사업추진체계 190
그림 4-3. 4대 추진전략 191
그림 4-4. 도시철도 역 수 196
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