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지능형 교통관리 - 역사의 도시에서 차량 흐름 지원

2020-07-27 16:38

-- 모든 주요 도시에서 교통이 계속 증가하고 있다. 이처럼 제한적인 도시 공간에서 정체를 해결할 방법은 무엇일까? 중국의 고대 성벽 도시 시안에서는 하이크비전 기술을 바탕으로 한 지능형 교통관리 시스템을 채택함으로써 이동 시간을 줄이는 한편, 차량 흐름을 촉진하고 있다.

(항저우, 중국 2020년 7월 27일 PRNewswire=연합뉴스) 그 옛날 '장안'으로 불리던 중국의 시안은 고대 동양 문명의 중심이었다. 중국 역사에서 13개 왕조가 시안을 수도로 선택했다. 오늘날 시안은 단순히 역사의 한 부분이 아니라, 중국 전역에서 과학 연구와 교육, 제조, 기술 및 운송으로 유명한 첨단 기술 허브이기도 하다.

시안의 도시 교통
시안의 도시 교통

도전 과제: 고대 성벽 내에서 도시의 성장과 흐름 지원

시안은 현대적인 허브이기도 하지만, 당나라 시대에 구축된 '장기판' 구조를 여전히 간직하고 있다. 이 구조는 높은 고대 성벽을 경계선으로 한다. 그럼에도 불구하고 시안은 경제 성장을 통해 발전해왔다. 그러나 고대 성벽은 시안의 일상적인 움직임(특히 급증하는 교통)에 큰 제약을 가한다. 차량은 오직 성문을 통해서만 출입이 가능하다. 그러나 약 300만 대의 차량이 운행되는 시안에서 제한적인 출입문 수는 심각한 정체 문제를 야기하기 시작했다.

그뿐만 아니라 시안 곳곳에는 수많은 고대 유적이 있어, 도시 영역의 개발을 더 제한하고 있다. 2018년 현재, 시안 인구는 1천만 명이 넘으며, 건설 프로젝트 수는 꾸준히 증가하고 있다.

시안의 역사를 보호하는 한편, 성장 중인 도시를 관리하는 것은 큰 문제다. 시안도시교통청(Xi'an Urban Traffic Administration)은 하이크비전과 그 지능형 카메라를 주목했다.

해결 방안: 하이크비전의 지능형 교통관리 시스템

하이크비전 프로젝트 책임자 Lihu Ma는 "시안은 성벽 때문에 도시 영역의 규모를 늘릴 수 없다"라며 "현대적인 도시 시안이 성장하고 발전하려면 기술밖에 답이 없다. 자사 솔루션의 핵심은 AI를 기반으로 하는 영상 기술"이라고 말했다.

시안 교통경찰은 하이크비전 전문가를 비롯해 도시 계획 전문가, 인터넷 서비스 업체 및 기타 기술 업체와 손을 잡고 지능형 교통관리 시스템을 설계 및 시행했다. 이 시스템을 구축하는 과정에서 하이크비전은 자사의 도시 교통 정보의 핵심 이점을 십분 활용하고, 강력한 교통 감지 시스템을 구축하기 위해 AI 기반의 영상을 도입했다. Lihu는 "실질적으로 시안에서 지능형 디지털 세계와 물리적인 도시 교통망 간의 간극을 메우고 있다"라고 말했다.

기술 솔루션

이 지능형 교통관리 시스템은 시안의 도시 영역을 통과하는 차량 움직임에 대한 포괄적이고 자세한 데이터를 분석하고, 세 가지 핵심적인 방법으로 차량 흐름을 더 원활하게 하기 위해 수집된 통찰을 이용한다.

1. 포괄적인 도로 교통 위반 모니터링

시안 교통경찰은 교차로에서 불법 차량 행위를 감지할 수 있는 모니터링 시스템의 일환으로 하이크비전의 검문소 포착 카메라(Checkpoint Capture Cameras)와 교차로 위반 포착 장치(Intersection Violation Capture Units)를 설치했다.

이 풀뷰 초고배율 카메라는 정지신호 통과, 불법 유턴 및 불법 차로 변경 같은 불법 운전 행위를 실시간으로 기록한다. 그뿐만 아니라 최신 소나 모니터링 장비를 이용해 금지 구간에서 불법적인 자동차 경적 사용을 감지한다.

2. 시각 통합 지휘 및 배치 플랫폼

시안 교통경찰은 하이크비전의 차량 흐름 포착 카메라(Traffic Flow Capture Cameras)에서 제공되는 실시간 영상 스트림, 수많은 도로 상태 인식 기술 및 지능형 모바일 애플리케이션을 이용해 지능형 경찰 배치 시스템을 포함하는 시각적 지휘통제센터를 구축했다.

모든 데이터를 수집하고, 지휘통제센터에 설치된 대형 화면을 통해 데이터를 보여준다. 교통사고가 발생하면, 이 시스템이 시안 곳곳에 배치된 교통경찰관의 위치와 분포에 따라 지능적으로 배치 권고를 수행한다. 사고 발생장소에서 가장 가까운 교통경찰관이 모바일 단말기를 통해 자동으로 메시지를 받게 되며, 이에 따라 신속하게 현장에 도착할 수 있다.

더 중요하게는 지능형 교통관리 시스템이 첨단 머신 러닝 역량을 통해 전형적인 정체 패턴에 대한 통찰을 확보한다는 점이다. 덕분에 교통사고가 발생하기 전에 잠재적인 교통사고를 능동적으로 파악할 수 있다. 이 시스템은 하이크비전의 지능형 영상 카메라에서 발생한 도로 상태 데이터와 정보를 다량으로 분석해서 정체가 발생할 경향이 높은 교차로와 시간대를 예측하고, 이를 통해 교통경찰이 심각한 문제가 발생하기 전에 회피 조처를 할 수 있도록 지원한다.

3. 지능형 신호 제어를 통해 개선된 차량 흐름 역량

또한, 시안의 교통관리팀은 주로 신호 주기 최적화를 통해 차량 흐름을 완화하고자 정체 관리 관행을 도입했다.

지능형 교통관리 시스템은 증강 현실(AR)이 가미된 하이크비전의 지능형 영상 카메라를 통해 차량 흐름 데이터를 관리하고, 그에 따라 신호등 주기를 역동적으로 바꾼다. 교차로의 모든 방향에서 실시간으로 차량 흐름, 줄의 길이 및 평균 주행속도를 모니터링해서 자동으로 신호 주기를 조절함으로써 차량 흐름을 최적화한다.

효과: 교통 처리량 10% 증가, 이동 시간 12% 감소

시안 교통관리 시스템은 하이크비전 영상을 포함해 풍부한 교통 데이터로 훈련됐고, 그에 따라 시안 전역에서 정체를 관리하기 위한 여러 개의 지능형 알고리즘을 구축했다.

우선 지도 기반의 정체 보고서에 따르면, 시안의 차량 정체 순위가 크게 향상됐다고 한다. 실제로 시안 교통관리 시스템이 시행되기 전의 시범 도로 테스트 결과와 비교한 데이터에 따르면, 지능형 신호 제어만으로 교통 처리량이 10% 증가하고, 차량의 평균 이동 시간은 약 12% 감소했다고 한다.

그뿐만 아니라 운전자 행위도 개선됐다. 운전자들은 도로 규칙을 더 잘 준수하고 있다. 교통법 시행 데이터에 따르면, 교통 위반이 전반적으로 감소하고 있다고 한다. 단기 관찰 1회 결과, 교통 위반이 약 30% 감소했다.

더불어 선제적인 교통사고 경고 기능 덕분에 전통적인 모델보다 사고 감지율이 30% 이상 증가했다. 시스템 알고리즘이 지속해서 최적화되고 모니터링 장비가 계속 설치된다면, 이 감지율의 정확도는 더 상승할 것이다.

도시화 과정에서 정체 문제를 해결하는 것은 교통망의 흐름을 개선할 뿐만 아니라 스마트 도시 건설을 위한 기본 거버넌스이기도 하다.

하이크비전의 지능형 교통 솔루션에 관한 추가 정보는 여기[https://www.hikvision.com/en/solutions/solutions-by-industry/traffic/traffic-flow-optimization/ ]에서 확인할 수 있다.

사진 - https://photos.prnasia.com/prnh/20200724/2866766-1?lang=0

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