화성시 국내 최초 교통처리 혁신을 꿈꾸다

화성시는 지역내 총생산량(GDRP) 1위로, 산업벨트의 꾸준한 개발에 따른 교통수요의 지속적인 증가 때문에 각별한 도로관리 및 교통사고 관리가 필요하다. 이 지역은 전국평균보다 중차량 통행 비율이 6% 포인트 더 높다. 지속적인 도시 개발 및 산업벨트 개발로 인한 통행량 증가로, 도로파손, 포트홀 발생 등에 따른 교통사고 위험 및 도로관리 비용의 증가가 예상된다. 이에 대한 해결책으로 지속적인 교통혼잡과 보행자 안전 문제 해결 및 도로 인프라 관리를 위한 시스템 구축이 불가피하다.

 

도로 표면이 파손된 모습이 넓은 접시나 냄비같이 약간 들어간 모양의 그릇 같다 해서 포트홀이라 부른다. 야밤에 과속으로 포트홀을 지나게 되면 차가 심하게 요동하며, 핸들을 놓이게 된다. 이때 중앙선을 침범하기도 한다. 승차원은 내부 충적을 받기도 한다. 타이어를 지탱하는 림이 파괴된다. .

 

화성시는 전국 최초로 대중교통을 활용해 도로 위 돌발상황을 첨단 관리하는 실시간 위치정보시스템(GPS) 및 인공지능(AI) 기반 디지털도로시스템을 구축했다. 이 시스템은 GPS 및 AI를 기반으로 도로에서 발생하는 돌발상황 정보를 실시간으로 수집해 데이터베이스를 구축하고, 이를 도로 운영 관리부서에서 활용해 안전한 도로 환경관리를 지원한다. 보수 전 상태인 포트홀의 위치를 관내 도로를 주행하는 차량들에게 알려 주어 운전자가 예방 운전을 하게 도움을 준다.

 

디지털도로관리시스템에는 정확한 데이터 획득이 필수불가결하다. 10대의 차량에 부착된 카메라가 시내를 주행하면서 도로교통 정보를 획득하고 있다. 현장을 순회하는 AI 분석카메라를 통해 1차 위험 요소를 감지 후 센터로 해당 이미지를 전송한다. 전송 방법을 보편화 하기 위해 엘티이(LTE) 또는 버스 차내 공공 와이파이(wifi) 활용을 고려 중이다. 주요 검지 대상은 포트홀, 도로 균열, 낙하물, 무단횡단, 불법 주정차, 노면표시 불량, 불법 현수막 등이다.

 

AI기반은 획득된 데이터의 정확도를 높인다. 처음 카메라가 인식한 포트홀에 대해 그 위치를 추정한다. 인식한 순간 그 차량의 위치, 시각, 기상 상황 등을 저장한다. AI기반 카메라는 좀더 구체적으로 포트홀 등의 위치를 판단하여 데이터베이스 서버로 보낸다. AI는 차량의 위치에서 얼마만큼 떨어졌는지? 방향은 어느 쪽으로 몇 도나 기울어졌는지? 등을 파악한다. AI의 특장점은 심화학습을 한다는 점이다. 10대의 차량이 시내를 주행하면서 포트홀 등의 데이터를 모으고 있는데, 자동차 마다 동일한 포트홀에 대한 위치 정보가 약간씩 다를 수 있다. 포트홀을 정면에서 본 차량의 데이터를 기준으로 하고 타 차량에서 만들어진 데이터를 학습시켜 AI가 스스로 가장 적정한 데이터를 판단하도록 한다. 결국은 정확한 지점을 AI 컴퓨터는 알게 된다.

 

지피에스용 인공위성에 쉴새 없이 현재의 시각을 방송한다. 시각의 단위는 1초를 100만분의 1로 쪼개서 세밀하게 방송한다. 지상에서 위치 좌표를 알기 위해서 GPS 단말기가 필요하다. 단말기는 동시에 세 곳 이상의 인공위성으로부터 시각 정보를 받는다. 지피에스 단말기의 현재 시각과 위성에서 쏘아준 시각 간에 차이가 있다. 이 시각 차이에 빛의 속도만큼 곱한 것이 거리가 된다. 세 곳의 위성으로부터 받은 시각 차이가 거리로 환산된다. 삼각측량에 의해 거리를 모르는 두 지점 간의 거리를 계산해 낼 수 있다.

 

앞으로는 모든 블랙박스를 장착한 차량으로부터 저해 물체들의 위치 정보를 받는 날이 도래할 것이다. 모든 도로에 세세한 도로 정보가 정밀하게 수록되었을 때 무인 자율자동차가 신뢰성을 가지고 시내를 활보할 수 있을 것이다. 결국 화성시는 자율자동차 시대에도 선도적 역할을 할 것으로 예상된다.