사례기반추론을 이용한 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정모델 개발

Title
사례기반추론을 이용한 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정모델 개발
Authors
진영민
Keywords
사례기반추론을이용한하천공사의자연형공종개략공사비산정모델개발
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
프로젝트 초기단계에서 산정된 공사비는 발주자의 중요한 의사결정에 영향을 미친다. 하지만 프로젝트 초기 단계에서는 공사비 예측에 활용 될 수 있는 정보가 한정되어 있고 그 수도 많지 않기 때문에 프로젝트 초기단계에서 개략 공사비를 산정하는 모델의 필요성이 높아지고 있다. 특히 하천공사의 경우 교량이나 도로와 같은 시설물들과 다르게 공사의 규모가 상대적으로 작고 예비타당성 조사 적용대상에서도 제외되는 경우가 많다. 그리고, 하천공사의 공사비 산정에 관한 국▫내외 연구가 미흡한 상황에서 하천공사의 합리적이고 적정한 공사비 산정은 더욱 필요하다고 할 수 있다. 또한, 하천공사는 도시화와 산업화의 과정 속에서 이수와 치수 중심으로 정비 되어오면서 하천 생태계 파괴라는 문제를 낳았다. 그로인해 하천 환경에 대한 관심이 급증하였고, 2008년 4월 하천법이 개정되어 친환경적인 하천 정비 사업이 대두되기 시작하면서 하천공사의 자연형 공종에 대한 공사비 산정이 핵심적 요소가 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 하천공사의 프로젝트 초기단계의 공사비 산정 모델 개발의 필요성 증대와 친환경적인 하천 정비 사업으로의 변화 흐름에 맞추어 하천공사의 자연형 공종 개략 공사비 산정모델을 개발하는 것을 목적으로 한다. 자연형 하천은 공사 내역의 다양성으로 인해 통일되고 정형화된 세부 내역으로의 분류가 어렵다는 특성 때문에 기존연구에서 개발된 물량기반의 자연형 하천 개략공사비 산정 모델의 적용에는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 과거 사례를 기반으로 한 공사비 예측 방법인 사례기반추론 기법을 적용한 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정 모델을 개발하였다. 사례기반추론은 새로운 문제와 요구에 적합한 해답을 과거사례에서 채택하거나, 그것을 활용하여 적당한 해법을 만들기 위해 과거사례를 추론하는 기법이다. 유사한 과거 사례를 추출하여 문제해결에 사용하기 때문에 유사사례조회가 중요한 단계이며, 그 정확도를 높이기 위한 영향인자의 가중치 산정 또한 중요한 과정이다. 따라서, 실적자료 분석과 전문가 자문을 통해 유사사례 추출을 위한 자연형 구조물공과 자연형 포장공의 영향인자를 도출하였고, 최근이웃 조회 방법을 통해 영향인자를 통한 유사사례들을 추출하였다. 여기에는 유전자 알고리즘을 적용하여 산정한 각 영향인자들의 속성 가중치를 이용하였다. 사례기반 추론기법을 활용하여 자연형 하천의 자연형 구조물공과 자연형 포장공에 대한 개략 공사비를 예측하였고, 식생공의 경우 식재별 단위면적당 식재밀도를 활용하여 공사비를 예측하였으며, 자연형 부대공은 자연형 구조물공과 자연형 포장공, 식생공의 공사비 합계에 요율을 적용하여 산출하였다. 마지막으로 기타 시설물공은 발주자의 요구 및 사회적 환경요인, 주민요구 등에 의해 특수하게 진행되는 시설물로써 이에 대한 공사비는 사용자가 직접 그 내역과 공사비를 결정하도록 하였다. 본 연구를 통해 개발된 사례기반추론을 이용한 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정 모델은 정형화 되지 않고 갈수록 다양해지고 있는 자연형 하천의 공사 내역들로 인한 공사비 산정 한계를 극복하고 하천공사 초기단계의 합리적이고 적정한 공사비 산정을 위한 효율적인 의사결정을 지원할 것으로 기대된다.
Description
제1장 서론 1 1.1 연구의 배경 및 목적 1 1.2 연구의 범위 및 방법 3 제2장. 선행연구 분석 및 이론적 배경 8 2.1 국내외 공사비 산정 관련 선행연구 분석 8 2.2 사례기반추론기법 13 2.3 유전자 알고리즘 19 제3장 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정모델 개발 23 3.1 자연형 하천공사 실적자료 수집 및 분석 27 3.2 개략공사비 산정모델의 세부공종 도출 31 3.3 자연형 구조물공 & 자연형 포장공 34 3.4 식생공 52 3.5 자연형 부대공 & 기타 시설물공 55 제4장 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정모델 검증 65 4.1 개략공사비 산정모델 검증 개요 65 4.2 개략공사비 산정 모델의 검증 66 제5장 결 론 74 참고문헌 77 부록 82 표 3.1 자연형 하천공사의 발주청별 분포 28 표 3.2 자연형 하천공사의 설계년도별 분포 29 표 3.3 자연형 하천공사의 직접공사비 규모별 분포 30 표 3.4 자연형 구조물의 세부공종 및 공사비 비중 31 표 3.5 포장공 마감 재료에 따른 분류 33 표 3.6 데이터 현황 34 표 3.7 자연형 공종 개략공사비 산정 모델의 입력변수 39 표 3.8 실적자료의 자연형 구조물공 공사수행 면적 41 표 3.9 실적자료의 자연형 포장공 공사수행 면적 42 표 3.10 추출 순위에 따른 평균 오차율 46 표 3.11 자연형 구조물공과 자연형 포장공의 속성 가중치 47 표 3.12 건설공사비 지수 48 표 3.13 식생공 분류 53 표 3.14 식생공 대표 식재밀도 55 표 3.15 자연형 부대공 구조물 57 표 3.16 자연형 부대공 요율 기술통계 58 표 3.17 자연형 부대공 분석 59 표 4.1 검증 사례의 총공사비 및 대공종 공사비 66 표 4.2 검증 사례의 자연형 구조물공 공사수행 면적 67 표 4.3 검증 사례의 자연형 포장공 공사수행 면적 67 표 4.4 자연형 구조물공 검증 결과(제방 A) 68 표 4.5 자연형 구조물공 검증 결과(제방 B) 68 표 4.6 자연형 구조물공 검증 결과(제방 C) 69 표 4.7 자연형 포장공 검증 결과(제방 A) 70 표 4.8 자연형 포장공 검증 결과(제방 B) 70 표 4.9 자연형 포장공 검증 결과(제방 C) 71 표 4.10 자연형 공종 개략공사비 산정모델의 검증 결과 72 부록 표 A. 자연형 구조물공 가상제방(DB) 목록 81 부록 표 B. 자연형 구조물공 가상제방(학습사례) 목록 85 부록 표 C. 자연형 포장공 가상제방(학습사례) 목록 87 부록 표 D. 자연형 포장공 가상제방(DB) 목록 89 그림 1.1 연구수행 흐름도 6 그림 2.1 사례기반추론의 cycle 15 그림 2.2 최근이웃 조회 방법 기본과정 18 그림 2.3 유전자 알고리즘 프로세스 20 그림 3.1 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정 모델의 개발 및 구성 26 그림 3.2 하천공사의 자연형 공종 개략공사비 산정 모델의 프로세스 27 그림 3.3 자연형 하천공사의 발주청별 분포 28 그림 3.4 자연형 하천공사의 설계년도별 분포 29 그림 3.5 자연형 하천공사의 직접공사비 규모별 분포 30 그림 3.6 자연형 구조물공의 세부공종 32 그림 3.7 세부공종별 면적 대비 공사비 추세선(자연형 구조물공) 35 그림 3.8 포장 재료별 면적 대비 공사비 추세선(자연형 포장공) 37 그림 3.9 식생공 식재밀도 산정 방법 54 그림 3.10 자연형 부대공 요율값 도식화 58 그림 3.11 기타 시설물공 사례 64 그림 4.1 검증 방법 65 그림 4.2 검증 사례의 오차율 72
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23012
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College of Engineering(공과대학) > Civil Engineering (사회인프라공학) > Theses(사회인프라공학 석박사 학위논문)
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