ETRI, 교통혼잡 해결할 도시교통 브레인 개발

한국전자통신연구원(ETRI)은 인공지능 강화학습을 적용한 신호최적화 기술로 교통량이 변화하는 상황에서도 빠르게 교통신호를 바꿔주는 효과가 있는‘도시교통 브레인(UNIQ)’을 개발했다고 밝혔다. 이에 따라 교통신호 최적화 기술을 개발해 차량의 교차로 통행시간을 15% 이상 단축했다고 밝혔다. 이로써 도시교통 소통이 원활해질 길이 열렸다.
 
연구 배경

소규모 교차로의 신호최적화 기술은 한 곳이 개선되면 다른 부분이 안 좋아지는 풍선효과를 일으킨다. 이번에 개발한 클라우드 분산처리 기술로 200개 이상의 대규모 교차로에서도 쉽게 기술적용이 가능하다.

ETRI는 대전시와 세종시, 티맵(T-map)으로부터 데이터를 제공받아 도로 지도와 1,500여 개 이상의 교차로 신호체계를 구축했다. 또한, 신호최적화 성능 향상을 위해 800여 개의 카메라로부터 수집한 영상 정보를 딥러닝 기술로 분석했다. 자체 개발한 교통 시뮬레이션 기술 기반 데이터 생성 기술로 에러율 10% 미만의 교통량을 추정했다. 

연구 내용

기존 교통신호 최적화 기술들은 보행자의 통행시간 등 신호의 제약조건을 전혀 고려하지 않아 실제 도로에 적용할 수 없었다. 하지만 ETRI 도시교통 브레인 기술은 보행자의 통행시간을 보장하고 예측 운전을 하는 운전자의 안전을 위한 신호의 순서와 주기를 유지하는 등 신호의 제약조건을 모두 지켜 실제 도로에 바로 적용할 수 있다. ETRI는 대전광역시 유성구 10개 교차로 신호등에 실제 적용하여 현실에 활용 가능함을 입증하였다.
 
ETRI 도시교통 브레인 기술은 클라우드 플랫폼으로 제공되어 타 지방자치단체로 단계적 확대가 가능하다. ETRI는 본 기술의 핵심기술로 ▲AI 기술을 활용한 교통신호 최적화 기술 ▲클라우드 기반 대규모 교통 시뮬레이션 기술 ▲엣지-클라우드 협업 교통상황분석 기술 등을 들었다. 

기대 효과

연구진은 향후 교통 관련 기업체나 스마트교차로 사업 기업 등에 ▲교통시뮬레이션 SW ▲교통신호 최적화 모듈 ▲교통수요 데이터 생성 도구 등 기술을 이전하여 내년 중 상용화할 계획이다. 연구진은 본 연구를 통해 국내·외 특허 13건 출원, 국내·외 논문 28편 등 성과를 냈다.

ETRI는 본 기술의 빠른 상용화와 적용을 위해선 지도, 신호, 통행량의 데이터와 교통 관련 지도의 데이터베이스화, 지자체의 보유 데이터, 보정기술 등 통합이 필요하다며 추가적인 연구를 통해 시스템 구축을 서두를 계획이라고 밝혔다.