시사위크=박설민 기자  국내 연구진이 교통신호를 최적화해 차량의 교차로 통행시간을 15% 이상 단축할 수 있는 인공지능(AI) 기술 개발에 성공했다. 심각한 도로 교통 체증 및 사고 방지에 큰 보탬이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 AI 강화학습 기반 신호최적화 기술로 교통량이 변화하는 상황에서도 빠르게 교통신호를 바꿔주는 ‘도시교통 브레인(UNIQ)’을 개발했다고 20일 밝혔다.

ETRI는 이번에 개발한 클라우드 분산처리 기술로 200개 이상의 대규모 교차로에서도 쉽게 기술적용이 가능하다. 이번 연구는 대전시와 세종시, 티맵모빌리티 ‘티맵(T-map)’의 지원을 받아 진행됐다. 각 기관 및 기업으로부터 데이터를 제공받아 도로 지도 및 1,500여개 이상의 교차로 신호체계를 구축했다.

일반적으로 교차로 신호최적화 기술은 한 곳이 개선되면 다른 부분이 안 좋아지는 ‘풍선효과’를 일으킨다. 또한 다른 기존 교통신호 최적화 기술들은 보행자의 통행시간 등 신호의 제약조건을 전혀 고려하지 않아 실제 도로에 적용할 수 없는 등 한계가 뚜렷하다.

이러한 문제를 해결하고자 ETRI는 800여개의 카메라로부터 수집한 영상 정보를 딥러닝 기술로 분석했다. 그 다음 자체 개발한 교통 시뮬레이션 기술 기반 데이터 생성 기술로 에러율 10% 미만의 교통량을 추정했다. 그 결과 보행자 통행시간 보장, 운전자의 안전을 위한 신호의 순서, 주기 유지가 가능한 교통신호 최적화 기술 개발에 성공했다, 신호 제약조건도 모두 지켜 실제 도로에 바로 적용할 수 있다.

실제 현장 적용 가능성도 입증했다. ETRI는 대전광역시 유성구 10개 교차로 신호등에 실제 적용하여 현실에 활용 가능함을 확인했다. 도시교통 브레인 기술은 클라우드 플랫폼으로 제공되어 타 지방자치단체로 단계적 확대가 가능하다.

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. 

정문영 ETRI 스마트데이터연구실 책임연구원은 “향후 개발한 기술을 바탕으로 행정관청의 이전이나 신건물의 입점 시 등 외부 환경요인의 변화에 따른 교통량 변화, 환경영향평가 등 추가연구를 할 계획이다”고 밝혔다.

김태수 대전광역시 교통정책과장은 “교통 신호체계의 변경은 도심 교통 혼잡을 개선하기 위한 가장 효과적인 방법”이라며 “이번 공동연구의 결과물을 교통흐름 개선을 위한 정책에 반영하도록 노력하겠다”고 말했다.

김창현 세종시 신교통체계팀 주무관은 “세종시는 대중교통중심도시를 목표로 현재도 도시가 만들어지고 있다”며 “생활권별 입주에 따라 교통상황이 수시로 변하고 있어 개발한 기술을 활용하면 대규모 네트워크를 신속하게 최적화할 수 있어 교통정체 해소에 큰 도움이 될 것”이라고 전망했다.