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SW로 교통혼잡 문제도 해결···"분석·예측도 뚝딱"

ETRI 연구진, 클라우드 기반 교통정보 통합시뮬레이션 분석기술 개발
강동구 1일 교통흐름 5분만에 분석, 기존 대비 18배 빨라 
국내 연구진이 교통 정책을 미리 검증해볼 수 있는 시뮬레이션 SW를 개발했다. 기존보다 처리 속도가 빠르고 데이터만 입력하면 어느 도시든 클라우드로 분석할 수 있어 사전 정책 검증에 도움이 될 전망이다.

ETRI(원장 김명준)는 클라우드 기반 교통혼잡 예측 시뮬레이션 기술 '솔트(SALT)'를 개발해 서울시 4개구(강남구, 서초구, 송파구, 강동구) 규모 파급효과를 분석할 수 있다고 12일 밝혔다. 

'솔트'를 이용하면 변경되는 신호체계 또는 새로운 교통정책이 관련 지역 교통혼잡에 어떤 영향을 미치는지 검증 가능하다. 

ETRI는 서울시와 경찰청, SKT 등으로부터 데이터를 제공받아 지역 도로망과 신호체계 데이터베이스를 구축했다. 여기에 실측 교통량 데이터를 기반으로 차량 수요까지 추정해 분석기술을 만들었다. 

연구진은 구축된 도로 데이터를 일정하게 나눠 구역 내에 있는 차량 정보를 파악하는 방식을 개발, 분석했다. 개별 차량 단위로 분석하는 것보다 빠르고 더 넓은 범위에 적용할 수 있어 서울 지역을 실증하기에 적합했기 때문이다. 

연구진은 서울 강동구를 대상으로 일 평균 40만대 차량 대상 1만 3000여개 도로로 나눠 24시간 교통흐름을 5분안에 시뮬레이션하는데 성공했다. 기존에 이동량을 측정하는데 널리 사용되는 기술인 수모(SUMO)보다 18배 빠른 성능이다. 

개발한 교통 시뮬레이션 기술은 인공지능 기계학습이나 딥러닝이 할 수 없는 교통 환경도 분석가능하다. 신호체계 변경, 새로운 다리 건설 등 변수가 나타나면 기계학습, 딥러닝 방식은 매번 새로운 모델을 생성해 적용해야 한다. 반면 연구진이 개발한 모델은 매번 다른 입력값이 제공되어도 보편적으로 적용할 수 있다. 

이 기술은 인공지능을 이용한 도로, 기상, 축제나 행사 정보를 종합한 예측에도 활용될 수 있다. 가령 송파동 주민센터 앞에서 도로 공사가 시작되거나 예정된 대형 스포츠 행사로 인해 발생할 수 있는 효과를 '솔트'는 통계값과 시각 자료로 예측, 분석 값을 보여준다. 

ETRI는 이번 성과를 서울시가 추진하고 있는 '축 개선 사업'과 연계해 교통 개선 효과를 검증했다. 서울시는 연구진에게 강동구 둔촌로 길동사거리 신호체계를 변경하면 어떤 파급효과가 나타날지 의뢰했다. 

연구진은 '솔트'를 통해 해당 구역을 검증한 결과, 평일 기준 하행 속도를 2.4% 개선할 수 있다고 예측했다. 해당 변경안을 실제 적용, 효과를 측정한 결과, 통행속도가 4.3% 개선돼 연구진의 기술이 정책 사전검증에 효과가 있는 것으로 나타났다. 

연구진에 의하면 이 기술이 적용된 시뮬레이션 엔진을 클라우드에 탑재해 다른 지역 데이터도 분석·활용이 가능하다. 클라우드 서버를 여러 대로 분산, 설치하고 서버별로 지역을 할당해 각각 시뮬레이션을 진행하면 이를 취합, 종합 결과를 알 수 있는 셈이다. 

기술은 교통정책의 사전 검증 뿐만 아니라 불법주차 탐지, 상습 정체구간 파악, 기상 영향예측 에 활용될 수 있다. 이를 통해 지방자치단체 도시계획, 경찰청 신호체계 개선, 대도시 교통 최적화로 국민 삶의 질 개선에 도움을 줄 전망이다.

연구 책임자인 민옥기 ETRI 지능정보연구본부장은 "매년 우리나라에서 발생하는 교통혼잡비용은 약 30조원으로 수치가 증가하고 있다"면서 "이번 기술을 활용해 교통 혼잡으로 발생하는 사회경제적 비용을 낮추는데 도움이 되기를 바란다"고 말했다.

서울시 강진동 교통운영과장도 "교통 신호체계를 변경하면 풍선효과처럼 한 곳이 개선되더라도 다른 구역이 안 좋아질 수 있어 분석하기 어렵다"며 "ETRI 기술을 이용해 넓은 지역을 대상으로 파급효과를 사전 검증하면 수준 높은 과학적 교통정책 수립이 가능할 것"이라고 강조했다.

향후 연구진은 인공지능을 활용해 최적화된 교통체계를 스스로 찾아낼 수 있도록 기술을 고도화하는 연구를 진행할 예정이다.

기술은 과학기술정보통신부-서울시-SKT 간 교통 시뮬레이션 개발을 위한 데이터 제공·실증 업무협력 체결 이후 IITP(정보통신기획평가원) 정보통신·방송 연구개발 사업의 일환으로 수행됐다. 
ETRI 연구진이 개발한 시뮬레이터 SALT의 사용자 화면 모습.<자료=ETRI 제공>ETRI 연구진이 개발한 시뮬레이터 SALT의 사용자 화면 모습.<자료=ETRI 제공>
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