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by whale
R&M data scientist
통계 기반의 알고리즘 설계, 최적의 룰베이스 모델 구축을 통한 데이터 분석 및 프로젝트 기획업무를 담당하고 있습니다.
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창원시의 도로 데이터를 정밀하게 활용하기 위해 도로 라벨링 데이터를 구축하였습니다.
QGIS 기반의 공간정보 분석 환경을 활용해 도로에 대한 라벨링을 진행하고, 도로별 속성 및 구간 정보를 표준 노드링크 데이터에 맞게 가공하였습니다. 이후 국토교통부의 표준 노드링크 체계와 연계하여 도로 간의 일대일 매핑을 수행했습니다. 이 매핑 과정에서는 표준 노드링크가 보유한 최고제한속도 정보를 라벨링된 도로에 연결함으로써, 주요 교통 속성 데이터를 반영할 수 있도록 구성하였습니다.
이번 포스팅에서는 도로 라벨링 진행 과정부터 데이터 구축, 속성 보정, 표준화에 이르기까지 전체 작업 흐름을 순차적으로 소개하고자 합니다.

1. 도로 라벨링 데이터 구축

공간분석 툴

  • QGIS : 오픈소스 기반의 공간정보(GIS) 분석 소프트웨어로, 도형 데이터를 시각화하고 편집할 수 있는 도구입니다. 다양한 플러그인을 통해 공간 데이터 처리와 시각화를 직관적으로 수행할 수 있습니다.

도로 라벨링 기준

  • 도로 라벨링 작업은 일관된 기준에 따라 수행되어야 정확한 데이터 품질을 확보할 수 있습니다.
  • 창원시 라벨링 작업에서는 도로의 우선순위, 분기점 처리, 방향성 구분, 간격 유지, 속도 기준 우선 처리 등을 종합적으로 고려하였습니다.

1. 도로 우선 순위에 따른 라벨링

복수의 도로가 중첩되거나 병행할 경우, 도로의 등급에 따라 우선순위를 부여하여 상위 도로를 기준으로 라벨링합니다.

도로라벨링우선순위
  • 1순위: 고속도로, 자동차 전용도로 등 주요 간선도로
  • 2순위: 국도, 지방도 등 중간급 간선도로
  • 3순위: 일반 시내도로 및 지선도로

📌 중복 구간에서는 상위 도로만 라벨링되며, 하위 도로는 생략합니다.


2. 분기점(갈림길) 처리 기준

도로가 분기되거나 교차되는 지점에서는 갈림길이 시작되는 시점을 기준으로 라벨링합니다.
특히 분기된 각 도로는 개별 객체로 구분하여 각각의 흐름을 반영해야 합니다.

도로라벨링분기점처리
  • 분기 발생 시 갈라지는 각 도로에 대해 별도로 라벨링
도로라벨링우선순위가다른분기점처리

3. 방향(상·하행) 구분 기준

하나의 도로도 진출입 방향(상행·하행)에 따라 각각 별도로 라벨링합니다.
단일 객체로 보일 수 있는 도로라도, 실제로 차량 흐름이 구분되는 경우에는 각 방향마다 개별 객체로 처리합니다.

상행하행구분

📌 상하행이 지리적으로 나뉜 경우 → 두 개의 객체로 라벨링
      동일 도로 위에 상·하행 모두 있을 경우 → 한 번에 라벨링 가능


4. 도로 간격 및 겹침 방지

폴리라인 혹은 폴리곤으로 구축된 도로 라벨링 객체는 서로 겹치지 않도록 충분한 간격을 유지해야 합니다.
확대 시에도 객체 간 경계가 명확히 보이도록 하는 것이 중요합니다.

겹침방지예시

📌 겹침 없이 시각적 분리감이 있어야 후속 매핑시 오류가 발생하지 않습니다.


5. 상·하행 구분 및 중간 갈림길 처리 기준

도로에 상행/하행 방향이 명확하게 표시된 경우, 해당 표시를 기준으로 라벨링을 구분하여 수행합니다.

강,갈림길라벨링기준
  • 하천 등으로 인해 상·하행이 물리적으로 나뉜 경우, 상행과 하행 도로를 한 번에 라벨링합니다.
  • 위아래 도로 모두에 상행/하행이 존재하는 경우, 각각의 도로를 별도로 라벨링합니다.

📌 상·하행 구분이 애매하거나 지도에 표기되지 않은 경우에는 네이버 지도 등 외부 지도를 참고하여 판단합니다.


6. 고가도로 및 터널 우선순위

고가도로, 지하차도, 터널 등 도로가 입체적으로 교차되는 구간에서는
표준노드링크 데이터의 MAX_SPD(최고제한속도) 값을 참고하여, 속도가 높은 도로를 기준으로 라벨링합니다.

터널,고가도로예시
애매한우선순위예시

📌겹치는 경우, 더 빠른 도로를 기준으로 라벨링하고, 라벨링 기준 도로 외 나머지는 생략합니다.


7. 전체 예시

실제 복잡한 교차로나 IC(인터체인지) 구간에서는
위 기준을 종합적으로 적용하여 도로 방향, 우선순위, 중첩구간 등을 분리 라벨링합니다.

전체예시

📌 교차점, 램프, 고가도로 등 다양한 요소가 혼합된 구간에서는 세부 판단 기준을 종합적으로 고려하여 라벨링을 수행합니다.


2. 데이터 매핑

도로 라벨링의 완성도를 높이기 위해, 라벨링된 도로 데이터에 표준노드링크 및 경찰청 데이터의 주요 속성값을 매핑하는 작업을 수행합니다.
이를 통해 단순한 도형 정보에 그치지 않고, 도로의 구조적 특성 및 교통 관련 정보를 포함한 정형화된 공간 데이터로 확장할 수 있습니다.

표준노드링크 데이터

  • 표준노드링크 데이터는 국토교통부에서 제공하는 지능형 교통체계(ITS) 기반의 국가 표준 도로망 데이터입니다. 이 데이터는 차량 주행 시 속도 변화가 발생하는 지점을 나타내는 노드(Node)와, 노드 간의 도로 구간을 연결한 링크(Link)로 구성되어 있습니다.
  • 링크는 실제 도로구간에 대한 정보를 담고 있으며 링크ID, 차로수, 도로등급, 도로유형(도로, 교량, 고가도로, 지하차도, 터널 등), 도로번호, 최고제한속도 등이 링크로 표현되어 있습니다.
표준노드링크예시

경찰청 교통안전 데이터

  • 경찰청 도시교통정보센터(UTIC)는 교통사고, 돌발 상황, 교통안전 시설 등 다양한 교통 정보를 SHP(Shapefile) 형식으로 제공합니다. 이 데이터는 도로별 사고 이력 및 안전 요소를 공간적으로 분석하는 데 활용되며, 사고다발지역(스쿨존, 노인보호구역, 무단횡단 등), 차종별, 법규위반별, 보행자별, 도로환경별 위험요소 등으로 구성되어 있습니다.
표준노드링크예시

도로 라벨링 작업 가이드 (참고용)

  • 아래 가이드는 이전 사업에서 QGIS를 활용해 도로 라벨링 작업을 수행하는 작업자(라벨러)를 위해 제작된 안내서입니다.
    👉 QGIS 도로 라벨링 작업 가이드
    ※ 해당 가이드는 기존 프로젝트 기준에 기반하고 있으며 라벨링 툴 활용가이드로 참고하기 바랍니다. —

매핑(mapping) 방식

매핑은 지리적 위치 기반(Geometry Matching) 또는 속성 기반(Key Matching)으로 수행할 수 있으며,
이번 프로젝트에서는 라벨링된 도로와 표준노드링크 간 공간 위치의 유사성을 기준으로 다음 절차를 거칩니다:

  1. 좌표계 통일 및 도로 정렬
    • 라벨링 도로(SHP)와 표준노드링크 데이터를 동일 좌표계(EPSG:5186 등)로 정렬
    • 공간 겹침이 가능한 위치 기준을 확보
  2. 공간 매칭 (Spatial Join)
    • QGIS에서 공간조인(Spatial Join) 도구를 사용
    • 라벨링 도로와 가장 겹치는 표준노드링크 객체의 속성을 가져옴
  3. 속성값 병합
    • 매칭된 링크로부터 차로수, 최고제한속도, 도로유형 등의 값을 라벨링 도로에 삽입
    • 이후 도로 객체별로 시각화 또는 데이터 분석이 가능한 상태로 정비
표준노드링크예시

📌 동일 위치에 여러 링크가 겹치는 경우에는 제한속도(MAX_SPD) 등 주요 속성을 기준으로 우선순위를 부여하여 적용합니다.


결과 활용

속성이 매핑된 도로 데이터는 단순한 공간 객체를 넘어 정량적 분석이 가능한 공간 정보로 다양한 분야에서 활용이 가능합니다.

  • 도로별 속도제한 시각화 및 교통 안전지도 제작
  • 특정 유형 도로에 대한 정비 우선순위 분석
  • 스마트시티 기반의 도로 최적 경로 분석 및 시뮬레이션

아래 링크에서는 라벨링된 도로 데이터를 기반으로, 실제 버스의 운행 데이터를 매핑하여 시각화한 결과를 확인할 수 있습니다.
👉 도로 라벨링 활용 시각화 예시 보기