제5차 국토종합계획(2020~2040), 제2차 국가도로망종합계획(2021~2030) 등이 추진되면서 10 km 이상의 초장대 터널/지하화도로가 다수 구축될 계획이다. 길이가 길어 짐에 따라 내부에 다합류ᆞ다분류, 휴 게소 등 기존과는 다른 다양한 형태의 터널/지하화도로 구축 예정으로 운자자 편의 및 재난상황 위치 확인 등을 위해 실내 측위 인프라의 필요성이 증가되고 있다. 현재 실내 환경에서 사용되는 전파 측 위 인프라는 Software Defined Radio (SDR) 기반의 Global Positioning System (GPS), Bluetooth Low Energy (BLE), Ultra Wide Band (UWB), WiFi 방식들이 주로 사용되고 있다. 각각의 방식들은 위치 정확도, 구축 비용, 기존 내비게이션과의 호환 가능성 등의 장단점들이 존재한다. 본 연구에서는 선행 연구된 전파 측위 인프라의 성능 평가 절차서를 기반으로 영동 터널방재종합시험장에서 BLE 방식의 전파 측위 인프 라에 대해 UWB 방식의 실내 측위 장비를 활용하여 차량 속도별 위치 정확도에 대해 평가했다.

A Study on the Positioning Accuracy of BLE-Based Radio Signal Infrastructure in Tunnel Environments

Kyoung-Soo Choi, Yui-Hwan Sa, Min-Gyeong Choi, Sung-Jin Kim*

With the implementation of the 5th National Comprehensive Territorial Plan (2020–2040) and the 2nd National Highway Network Master Plan (2021–2030), numerous ultra-long tunnels and underground roads exceeding 10 km in length are planned for construction. As the length increases, various new types of tunnels and underground roads—such as multi-merge/diverge sections and rest areas—are expected to be developed, differing from traditional designs. Consequently, the need for indoor positioning infrastructure is growing to enhance driver convenience and to support location identification in emergency situations. Currently, radio-based indoor positioning infrastructures used in enclosed environments include Software Defined Radio (SDR)-based Global Positioning System (GPS), Bluetooth Low Energy (BLE), Ultra Wide Band (UWB), and WiFi. Each method has its own advantages and disadvantages in terms of positioning accuracy, installation cost, and compatibility with existing navigation systems. In this study, based on the performance evaluation procedure of radio-based positioning infrastructure presented in previous research, the positioning accuracy of a BLE-based system was evaluated at various vehicle speeds. The test was conducted at the Yeong-dong Tunnel Disaster Prevention Test Site using UWB-based indoor positioning equipment.

Keywords: GPS, BLE, UWB, tunnel, positioning

Speaker 최경수 한국자동차연구원