스마트시티와 레이더: 교통 모니터링 및 교차로 관리를 위한 혁신

스마트시티 구축에 대한 전세계적인 관심과 투자가 증가하고 있는 만큼 효과적인 교통 관리와 안전한 도로 환경을 구축하는 것이 매우 중요해졌다. 국내에서는 2025년까지 전국 중소도시 64곳을 ‘스마트시티’로 조성한다고 발표했으며, 두바이, 터키, 영국 등에서는 교통 관리를 원활하게 형성하면서 교통체증을 해소하기 위한 투자 계획을 내세우고 있다.

오늘날 스마트시티 구축을 위해 다양한 기술을 활용하고 있는 가운데, 혁신적으로 떠오르고 있는 솔루션은 바로 레이더 시스템이다. 현재까지는 CCTV 카메라 혹은 루프 센서를 활용해 교통 관리를 했지만 이러한 시스템들은 아직 한계점이 존재한다.

• 한정된 정확도: 카메라 센서는 주로 시각적 모니터링 및 보안 목적으로 사용된다. 카메라는 교통 상황의 전체적인 모습을 보여줄 수 있지만, 특히 붐비거나 빠르게 움직이는 교통 상황에서 개별 차량을 정확하게 감지하고 추적하는 것은 어려울 수 있다.
• 날씨의 영향: 카메라는 폭우, 안개, 어두운 환경 등 시야 확보가 어려운 날씨 조건에 취약하다.
• 사각지대: CCTV 카메라는 보통 제한된 감지 각도와 시야영역을 제공하기 때문에 특정 각도와 위치에 설치되어야 한다. 이로 인해 캡쳐하지 못하는 사각지대가 생길 수 있다.

수동 분석: 카메라에서 수집된 영상에 대한 분석은 수동으로 해석해야하는 경우가 많다. 이로 인해 교통 흐름이나 교통 체계를 개선할 때 분석을 위한 시간이 오래 걸리거나 오류도 발생할 수 있다. 최근에는 영상 분석을 위해 AI 가 활용되지만, 데이터 전송 및 AI 처리를 위한 비용이 많이 들게 된다.

루프 센서의 한계: 루프 센서는 도로 표면에 설치되며, 금속 물체의 전자기장의 변화를 기반으로 차량을 감지한다. 교통 신호 제어와 기본 차량 감지를 위해 널리 사용되었던 루프 센서는 오토바이나 자전거와 같은 다양한 유형의 물체를 구분하지는 못한다. 또한 물리적인 설치가 필요하며, 기존의 도로 인프라에 구현하기 위해서는 비용이 많이 든다.

데이터 인사이트 부족: CCTV 카메라와 루프 센서 모두 교통 흐름, 속도, 특정 차량 정보와 같은 자세한 인사이트 없이 데이터만을 제공한다. 종합적인 교통 분석 및 관리를 위한 의미 있는 데이터를 추출하려면 추가적인 수동 작업과 정교한 데이터 처리 기술이 필요하다.

레이더 기반 교통 모니터링 시스템

레이더를 기반으로 한 교통 모니터링 시스템은 각 차선마다의 교통 흐름을 파악하고, 혼잡도에 대한 인사이트를 제공하며, 최적의 교통 정책을 세우기 위해 다양한 정보를 전달한다. 높은 정확도: 레이더 시스템은 날씨 조건이나 빛에 상관없이 차량을 정확하게 감지할 수 있으며, 여러 차량의 속도, 방향, 위치를 동시에 추적하여 교통 분석을 위한 실시간 데이터를 제공할 수 있다.

에너지 효율 및 지속 가능성: 레이더 시스템으로부터의 실시간 교통 감지는 내비게이션 시스템을 개선할 수 있으며, 전반적인 이동 시간을 줄일 수 있다. 결국 불필요한 가스 배출을 줄이면서 최소한의 리소스 및 비용이 드는 시스템이다.

• 교통 흐름 분석: 레이더 센서에서 수집한 데이터를 엣지단에서 분석함으로써, 교통 흐름, 혼잡 지역, 혼잡 시간 대 등 다양한 인사이트를 얻을 수 있다. 이러한 정보는 교통 신호 체계를 최적화하고 전반적인 교통 흐름을 개선시킬 수 있다.
• 이벤트 감지 및 관리: 레이더 센서는 사고, 무단 정차, 무단 횡단 등 예기치 못한 이벤트들을 실시간으로 감지할 수 있다. 이는 긴급 서비스에 대한 자동 경보를 전달 시킬 수 있으며, 응답 시간을 개선하고 이벤트에 대한 관리를 더욱 빠르게 진행할 수 있다.
• 날씨에 강함: 특히 도로 모니터링에 있어서 모든 날씨 조건이나 조명 환경에서의 일관되고 안정적인 성능이 중요하다. 많은 센서들이 폭우, 폭설, 짙은 안개, 등에서 제대로 감지할 수 없지만, 레이더는 이러한 악천후에서 안정적인 성능을 보이는 강점이 있다.
  

교차로 관리를 위한 레이더 시스템

교차로는 도시 환경에서 매우 중요한 지점이다. 효율적인 관리는 교통 흐름을 원활하게 유지하고 사고를 줄이기 위해 중요하다. 레이더 기술은 일반 직선 도로 뿐만 아니라 교차로에 대한 관리도 혁신적으로 바꿀 수 있다. 교통 신호 제어: 레이더 센서는 교차로에 접근하는 차량의 흐름을 모니터링하고 실시간 교통 상황을 기반으로 신호 타이밍을 최적화할 수 있도록 지원한다. 이로써 교차로와 일반 도로의 혼잡도를 최소화하고 원활한 교통 환경을 제공한다.

• 보행자 안전: 최첨단 레이더 센서는 보행자의 유무 상태를 감지할 수 있어 보행자 횡단보도 신호를 활성화시키도록 지원할 수 있다. 또한 고속도로나 인도가 없는 도로에서도 보행자를 감지하여 위험한 상황을 빠르게 대처할 수 있다.
• 충돌 회피: 여러 차량의 속도와 방향을 지속적으로 모니터링하여 잠재적인 충돌을 감지하여 도로 위 운전자들에게 경고를 안내하거나 사고를 예방하기 위해 교통 관리자가 빠르게 개입할 수 있다.

비트센싱의 최점단 레이더 + 카메라 센서퓨전 시스템

비트센싱은 CES 2020 혁신상을 수상한 스마트시티 레이더 기술을 기반으로 차세대 교통 레이더 TIMOS를 제공하고 있다. TIMOS는 엔비디아 젯슨(NVIDIA Jetson) 플랫폼 기반 운영되는 국내 최초 엣지 컴퓨팅 올인원 C-ITS 레이더 솔루션으로 8개 차선에 걸쳐 최대 320km/h를 달리는 최대 256대의 차량을 감지한다. 64개의 맞춤형 구역을 8개의 다른 이벤트에 대해 설정하여 복잡한 도로의 여러 상황을 추적하고 실시간 분석을 제공한다.

단 하나의 시스템으로 교통 인프라 감지부터 데이터 프로세싱까지 처리하는 TIMOS는 기존과는 차원이 다른 교통 관리 가능성을 제시한다. 실시간 교통 감지와 인사이트를 교통 관리자에 제공하여 더욱 빠르게 교통 체계 개발 및 개선이 가능해진다. 요구사항에 따른 맞춤 설정이 가능한 데이터는 최적신호체계 설정의 통계 데이터로 활용되어 도시의 교통 개선, 실시간 이벤트 감지 기능으로 궁극적인 스마트시티를 구현한다.

비트센싱의 TIMOS는 이미 원주, 제주도, 대구, 여주 등 여러 도시에 실시간 교통 모니터링을 제공하기 위해 설치되고 있다. 성남시에는 교차로 관리를 위해 TIMOS를 도입한 프로젝트가 진행 중이다.