스마트 교차로 시스템

스마트 교차로 시스템

스마트 융합설비 설계기준 중 스마트 교차로 시스템에 대해 알아보도록 하겠습니다. 상시 수집체계가 아닌 조사된 자료에 근거한 교차로 신호현시시스템은 교통량 증가 및 폭증(러시아워)에 따른 통행패턴에 능동적인 대응이 곤란합니다. 스마트 교차로 시스템은 4지․5지․6지 등 다다지 교차로의 교통량을 수집하여 최적 신호현시 적용을 위한 기반자료로 활용하고 교차로의 방향별 모니터링 체계 및 대시민 교통 혼잡서비스를 구현할 수 있습니다. 스마트 교차로 시스템의 일반사항, 정보수집부, 전송부, 정보처리/분석부 그리고 설계시 고려사항에 대해 알아보겠습니다.

 

1. 일반사항

스마트 교차로 시스템은 정보수집부, 전송부 및 정보처리/분석부로 구성됩니다. 정보수집부는 카메라의 종류, 화소수, 프레임 등의 특성과 화각, 사각, 주변 전파환경 등의 환경요소를 고려하고, 전송부는 전송로의 구성 및 전송방식을 선정하여 설계하며, 정보처리/분석부는 주차관제 영상의 저장방식과 제어부의 위치 등을 설계에 반영합니다.

2. 정보수집부

영상정보 수집용 카메라는 카메라의 종류(IP / 인공지능방식)를 선정하여 설계합니다. 인공지능방식은 본체 내부에 CPU, GPU, Memory, Storage 등이 내장되어 있기 때문에, 별도의 NVR, DVR, PC 등의 설비가 필요 없이 카메라 스스로가 독립 동작이 가능하고, 사각지대가 없이 교차로별 인공지능 카메라 4대를 설치하여 차량의 움직임 및 교통체증 등을 딥러닝 알고리즘 기반으로 영상을 스스로 분석 및 처리할 수있습니다.

CCTV카메라의 화소수, 프레임수, 방진/방수, 야간촬영 성능 등 적용규격을 선정하여야 하며,  카메라 종류에 따른 화각 및 사각을 감안하고, 촬상부 주변 조명설비와 전자파 간섭 영향이 없도록 설계합니다.

 

제어함체는 각종 신호 및 제어케이블과 전원선을 접속할 수 있는 접속박스, 커넥터 등을 반영하고, 외부에 노출되도록 설계하는 경우에는 방수기능, 온도 센서에 의한 팬의 동작 및 함체 시건장치 등을 설계에 반영합니다. 중앙 제어 방식인 경우에는 제어함체 내부에 스위치를 통해 중앙 관제 센터와 현장 교차로를 네트워크로 연동하는 역할을 하며, 개별 제어 방식인 경우에는 교통신호제어기와 연동을 통해 교차로별 신호등을 제어하도록 합니다.

 

3. 전송부

전송로는 구성 및 운영방식에 따라 자가망(지자체) 또는 공중망(기간통신사업자) 적용 방식을 선택하여 적용하고, 스마트시티·도시관리시스템 등의 통합관제센터가 기 구축된 경우에는 상호 연동방안을 설계에 반영합니다. 또, 경찰, 소방서 등의 유관기관 연계방안을 반영하고, 네트워크 이중화 방식도 반영영하여 설계합니다.

 

전송방식은 인터넷 프로토콜(TCP/IP) 기반 네트워크를 적용하여 설계합니다.

 

4. 정보처리/분석부

영상 분석 서버, DB서버 서버는 중앙처리장치(CPU) 성능, 캐시메모리 용량, 메모리(Memory) 용량, 저장장치(HDD, SSD 등) 용량, 전원장치(Power), 운영시스템(OS), 프로토콜(TCP/IP, SIP, TLS(AES, ARIA), RTP, 스토리지 요구기능 및 기존시스템과의 호환성 등을 반영하여 설계합니다.

 

영상 분석 처리는 교차로 접근로별・교차로별 회전교통량과 횡단 보행자수, 차종별 자료 등은 신호현시별, 시간대별, 일별 월별, 평일, 주말, 특정일로 구분하여 집계되어 결과를 표, 그래프 등 다양한 형태로 나타낼 수 있도록 합니다.

 

정보 보호 및 보안 지침사항을 준수하고, 정보보호 관련 법령 및 유관기관 (행정자치부, 국가사이버안전센터 등)에서 제시하는 정보 보호 및 보안 지침사항을 준수하고, 모든 가이드라인을 숙지하여 설계하여야 합니다.

 

5. 설계시 고려 사항

정보수집부의 설비는 결로, 먼지, 빗물 등에 영향이 없도록 설치 위치를 고려하고, 전송부는 네트워크 보안방식과 이중화 방식을 고려하여 설계합니다. 정보처리/분석부는 수집된 영상정보의 관리에 필요한 기술적/관리적 조치를 고려하여야 하며, 인공지능 카메라를 적용할 시에는 카메라가 스스로 영상 분석 및 판단 등을 통해 신호등을 제어하기 위해 교차로 접근로별 회전통행량, 차종, 대기행렬 길이, 진입로 및 진출로 교통 혼잡도 분석 등의 데이터를 수집하기 위한 딥러닝 알고리즘 학습기간을 고려하여 설계합니다.

 

6. 결론

스마트 교차로 시스템의 일반사항, 정보수집부, 전송부, 정보처리/분석부 그리고 설계시 고려사항에 대해 알아보았습니다. 교통량 증가 및 러시아워때 인공지능을 활용한 스마트 교차로 시스템이 적용된다면 보다 원활한 교통흐름으로 효율적인 교통환경을 제공 받을 수 있을 것이라 생각됩니다.