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한대석,도명식,Han, Daeseok,Do, Myungsik 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4
도로관리는 도로의 건설과 동시에 반 영구적으로 지속하여야 하는 행위로써, 막대한 예산이 소요됨은 물론 국가 경제 및 국민의 이동과 안전에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 이와 관련된 전략은 당연히 객관적인 정보 하에 수립되어야 하며, 그를 뒷받침 하는 의사결정시스템은 도로투자 효과에 대한 사회적 편익을 보다 현실적이고 다양한 측면에서 고려하여 개발될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 관리자비용은 물론 도로포장 상태를 함수로 하여 도로이용자 및 사회환경비용을 예측할 수 있는 한국형 생애주기비용모형을 개발하고자 하였다. 제시된 모형은 우리나라 국도 실정에 맞추어 개발되었으며, 결과의 공신력을 확보하기 위해 정부(국토교통부)가 제시하는 투자평가지침을 가능한 참조 하되 포장관리분야의 실정에 맞지 않거나 개선의 여지가 있는 사항들에 대해서는 추가, 대체, 부분수정을 통해 개발되었다. 이러한 자기화 된 시스템을 개발하고자하는 시도는 그간 상용화된 분석프로그램에 의존하던 소극적 도로자산관리를 탈피함은 물론, 도로관리로 인한 사회적 편익에 대한 인식개선에 중요한 첫걸음이 될 것이다. Road pavement management is an important activity that affects to national economy, movement and safety of people, and also demands huge amount of budget. Therefore, its management strategy must be established under objective information. In addition, decision support system that produces the management strategy needs to consider practical benefits from various aspects. Considering these aspects, this paper aimed to develop a customized Korean life cycle cost analysis model estimating various effects on road users and socio-environmental costs based on pavement condition. The suggested LCCA model focused on Korean national highway, and tried to adopt a national guideline recommended by Korean government for securing credibility of estimation results. In the development processes, some of the suggestions that do not fit well in the situations of pavement management field were added, altered, or partially modified. These attempts to develop customized asset management system would be an important step to break away from passive attitudes relying on ready-made software, but also to improve awareness about the social benefits from the better maintenance strategy.
포장파손과정의 지역적 불확실성에 대한 확률적 분해와 조합
한대석,Han, Daeseok 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4
도로포장의 파손과정에는 다양하고 복합적인 원인에서 비롯되는 불확실성이 포함되어 있어 정확한 해석이 쉽지 않다. 이로 인해 최근에는 결정론적 모형보다는 확률이론이 보다 많이 활용되고 있으나, 파손의 전체적 특성만을 설명하는 일반적인 분석방안으로는 포장파손특성의 변화과정에 대해 구체적인 정보를 제공하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 포장파손과정을 상태와 시간기준으로 분해함으로써 지역적으로 이질성을 띄는 포장파손속도와 그 분산에 대해 구체적으로 파악하고자 하였다. 또한, 분해된 확률과정을 다시 조합하는 과정을 통해 포장의 기대수명과 불확실성을 예측해 보았다. 실증분석을 위해 일반국도포장관리시스템에서 2003년부터 2010년까지 수집된 균열률 자료를 활용하였다. 이러한 시도들은 자산관리의 주요기법 중 하나인 생애주기비용분석의 신뢰성을 높일 수 있으며, 파손속도의 변화과정에 대한 이해가 필수적인 예방적 유지보수전략에 관한 기반연구로써도 중요한 의의가 있다. Precise analysis on deterioration processes of road pavements is not so simple matter due to severe uncertainty originated from a lot of explanatory variables engaged in. For those reasons, most analytical models for pavement deterioration prediction have often preferred to probabilistic approaches than deterministic models. However, the general probabilistic approaches that treat overall characteristics of population or entire sample would not be suitable for providing detail or localized information on their changing process. Considering the aspects, this paper aimed to suggest a stochastic disaggregation method to analyze the localized deterioration speeds and its variances changed by time and condition states. In addition, life expectancies and their uncertainty were estimated by probabilistic algorithm using the disaggregated stochastic process. For an empirical study, pavement inspection data (crack) accumulated from 2003 to 2010 from Korean national highway network was applied. This study can contribute to securing reliability of life cycle cost analysis, which is one of the primary analyses in road asset management, with much advanced deterioration forecasting functions. In addition, it would be meaningful trials as fundamental research for preventive maintenance strategy that demands essential understanding on changing process of the deterioration speed of pavement.
한대석(Han, Daeseok),도명식(Do, Myungsik) 대한토목학회 2012 대한토목학회논문집 D Vol.32 No.6D
성공적인 자산관리시스템의 도입은 풍부하고도 신뢰할 수 있는 데이터와 함께 시작된다. 그러나 현실에서는 알려지지 않은 다양한 원인에서 비롯되는 관측 오차들은 항상 존재하기 마련이다. 이는 관리자의 유지보수활동을 방해하며 파손과정이나 생애주기비용 예측결과의 신뢰성에도 악영향을 미친다. 무엇보다도 관리자가 자신의 손으로 직접 조사한 자료를 믿지 못하는 모순된 결과를 낳는다. 이런 현상은 도로포장관리분야에서 특히나 심각하다. 도로관리자들은 이러한 사실에 대해 충분히 인식하고 있으나, 현실적으로 오차 없는 조사를 수행한다는 것은 하나의 큰 도전이라고도 할 수 있다. 이러한 점들을 고려하여 본 연구에서는 포장표면 조사자료에 포함된 오류 및 잠재오차를 보정하기 위한 통계적 방법론을 제시하고자 하였다. 방법론으로는 오차의 구조 및 신뢰도를 고려할 수 있도록 확률분포이론에 근거한 두 가지 기법(샘플기준법과 분포기준법)을 제안하였다. 제안된 방법론은 국도에서 수집된 포장상태자료들을 활용하여 적용 가능성을 살펴보았으며, 그 결과 눈에 보이는 오류들만을 제거하는 일반적인 방법론으로는 포장자료에 포함된 불확실성을 충분히 고려할 수 없음을 확인하였다. 제안된 방법론은 도로자산관리에 필요한 다양한 분석의 신뢰성을 개선하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다. Successful implementation of infrastructure asset management system can be started with rich and reliable data. However, measurement errors in the data have always existed in the real world caused for many unknown reasons. It disturbs maintenance activities of agencies, and makes negative effects to reliability of research results on forecasting deterioration process and life cycle cost. Above all, it makes a contradiction that road agencies cannot believe their inspection data surveyed by their hands. It is particularly serious in the road pavement management field. Although road agencies are well recognized the fact, inspecting without measurement error would be a great challenge. Considering the facts, this paper aimed to suggest statistical error processing methods to correct latent error included in pavement surface inspection data. As alternatives, this paper suggested two methods based on probability distribution to consider structure of error and reliability of the data. The suggested methods were empirically tested by using pavement inspection data from Korean National Highway. As the result, this paper confirmed that conventional error processing that just removes only visible errors is not enough to cover uncertainty in pavement deterioration process. The suggested methods would be useful for improving reliability of analysis results required for road infrastructure asset management.