자율주행 위한 신호제어시스템, 테스트베드로 실증 나선다

[공학저널 전찬민 기자] 지난해 4월 레벨 4+ 자율주행 세계 최초 상용화를 목표로 ‘자율주행 기술개발 혁신사업’이 본격적으로 착수됐다. 이에 따라 차량과 인프라의 융합을 통해서 자율주행 핵심기술과 산업 생태계 선점을 선도할 것으로 예상되고 있으며, 이 사업에는 교통정체·혼잡관리를 위한 실시간 신호제어시스템 개발도 포함돼 있다.

자율주행 기술개발 혁신사업은 산업통상자원부, 과학기술통신부, 국토교통부, 경찰청 등 다부처 사업으로서 자율주행에 수반되는 법제도, 통신, 정밀지도, 도로, 관제 등 주요 인프라 완비 계획 등에 대한 적극적인 지원에 나서고 있다. 각 부처마다 관련 기술을 개발해 실증에 나설 예정이며, 특히 경찰청 소관 과제에서는레벨 4 자율주행에 따른 신호운영시스템을 고도화한 기술개발에 앞장서고 있다.

그 중 ‘네트워크 제어를 위한 교통정체 및 혼잡운영관리 기술 개발’ 과제에서는 자율주행차 시대를 대비해 도시부 교통정체와 혼잡관리를 위한 네트워크 단위의 신호제어시스템을 개발해 혼잡도 개선과 혼잡비요 감소를 목표로 연구가 진행되고 있다.

이번 연구과제를 통해 개발된 신호제어시스템을 정확하게 평가하기 위해서는 실제 현장에 적용해 다양한 환경에서의 평가가 필요하며, 최적의 평가를 하기 위해서는 최적의 테스트베드가 반드시 필요하다.

또한, 교통신호는 실시간으로 운영하며, 운영이 잘못되면 교통정체가 발생해 소통에 문제가 발생할 수 있기 때문에 최소화 할 수 있는 범위를 선정해 문제 발생 시 즉시 해결 할 수 있어야 한다. 교통신호 운영 시 지자체, 경찰청 등 유관기관의 도움이 필수적이므로 테스트베드 선정 시 협약을 받아 연구를 진행하는 것 또한 필수적이다.

이에 따라 이번 과제에서는 테스트베드의 선정조건을 기하구조적 측면, 교통 측면, 인프라 측면, 지역 측면으로 나눠 총 17개의 테스트베드 기준을 선정했다. 기하구조적 측면에서는 네트워크 사이즈, 네트워크 구조, 차로운영과 접근로 형태, 교차로 간격, IC여부, 입체도로로 구분했다. 교통 측면에서는 교통량과 혼잡도, 통행제약조건, 신호운영 현황, 통행속도로 나눠진다.

또한 인프라 측면의 기준은 교통정보 수집 가능 여부, 교통신호 온라인, 교통정보센터 유무, 최신 교통신호제어기 설치, 전기/통신 공사 편의이며, 마지막으로 지역 측면에는 지자체 협조, 접근성으로 분류했다.

이러한 선정조건을 기반으로 테스트베드 선정을 위해 사업단과 연구단, 테스트베드 관할 지자체, 경찰 등과 지속적인 협의를 진행할 예정이며, 선정 후 실증을 위한 설계와 구축을 진행할 계획이다.

이 과정에서 원활한 수행을 위해 현장조사를 통해 신호DB를 최적화하고 테스트베드 내 신호를 직접 운영 테스트베드에서 구현하는 시스템별 시험 평가를 위한 세부 기능단위 분석과 기능시험/평가가 가능한 기능 단위를 도출하게 된다.

또한 교통상황, 돌발상황 발생 여부 등을 다각도로 고려해 시험평가 시나리오 후보군을 도출하고, 연구진 간 협의를 통해 다양하게 구상할 수 있는 시나리오 후보군들 중 현실적으로 구현이 가능한 최종 시험 시나리오를 도출할 예정이다.

이번 과제에서 테스트베드 기반의 개발기술 검증을 통해 실증을 수행하고 있는 ㈜동림티엔에스는 도로교통, 도시계획, 도로공항, 정보통신, 정보관리 등 엔지니어링 사업은 물론 교통시스템 개발과 운영유지를 수행하는 토탈 엔지니어링 기업이다.

동림티엔에스는 지난 2002년 창립한 이래 교통분야를 중심으로 시스템과 융화해 축척된 노하우와 기술력을 기반으로 끊임없는 기술혁신을 이어오며 보다 안전한 교통 소통 향상을 위해 이번 연구제에 참여하게 됐다. 이에 따라 이번 연구과제결과의 성과품을 신호운영 시 지역별로 적용하는 것을 목표로 연구에 매진하고 있다.

동림티엔에스 박진우 부사장은 “이번 연구과제에서 진행되는 실증을 통해 테스트뿐만 아니라 시민들의 직접 경험을 통한 시스템의 홍보 효과를 기대하고 있다”며 “현장 기반의 효과평가를 수행해 개발 시스템의 통합과 보완 효과도 기대하고 있고, 자율주행차량 경로 최적화를 통한 네트워크 혼잡도 개선과 교통혼잡비용을 대폭 감소시킬 것으로 예상된다”고 말했다.

현재 동림티엔에스는 도시별 규모, 운영여건, 구축현황 등 세부기준에 가중치를 두고 후보도시 선정을 위해 지자체 ITS 현황을 분석 중에 있으며, 자율주행차량과 실시간 신호운영 관련 지자체 후보지역을 세부적으로 검토할 예정이다.

이와 더불어 서울을 비롯해 화성, 안산 등 여러 지자체의 신호를 운영 중에 있어 각 지자체에 네트워크 신호제어 시스템을 구축 할 수 있는 방안도 마련할 예정이다.