한국전자통신연구원(ETRI)이 개발한 '도시교통 브레인' 개념도

교통량 변화에 따라 교차로 교통신호를 바꿔 차량 통행시간을 15% 이상 단축하는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 

한국전자통신연구원(ETRI)은 인공지능(AI) 강화학습을 적용한 신호 최적화 기술로 교통량이 변화하는 상황에서 빠르게 교통신호를 바꿔주는 '도시교통 브레인'(UNIQ)을 개발했다고 20일 밝혔다.

도시교통 브레인은 클라우드 분산처리 기술로 200개 이상의 대규모 교차로에서도 쉽게 적용할 수 있다.

기존 교통신호 최적화 기술은 보행자의 통행시간 등 신호의 제약조건을 전혀 고려하지 않아 실제 도로에 적용할 수 없었다. ETRI 연구팀은 보행자의 통행 시간을 보장하고 예측 운전을 하는 운전자의 신호 순서와 주기를 유지하는 신호 제약조건을 모두 지켜 실제 도로에 적용할 수 있도록 교통신호 최적화 기술을 구현했다.

대전시와 세종시, 티맵(T-map)으로부터 데이터를 제공받아 도로 지도와 1500여개 이상의 교차로 신호체계를 구축하고, 신호 최적화 성능 향상을 위해 800여개 카메라로 수집한 영상 정보를 딥러닝 기술로 분석했다. 

교통 시뮬레이션 기술 기반 데이터 생성 기술로 에러율 10% 미만의 교통량을 추정했다. 이 기술은 신호등에 간단한 신호 제어장치를 탑재하고 교통 분석 수집기, 영상정보 등을 통해 수집된 데이터를 엣지 서버에서 처리해 스마트 도시통합센터와 연동, 온라인 시스템으로 신호 최적화를 제어한다.

보행자의 통행시간을 보장하고 운전자 안전을 위한 신호 순서와 주기를 유지하는 등 신호 제약조건을 모두 지켜 실제 도로에 바로 적용할 수 있다. ETRI는 대전 유성구 10개 교차로 신호등에 실제 적용해 실험했다.

ETRI는 교통 관련 업체나 스마트 교차로 사업 기업 등에 교통 시뮬레이션 소프트웨어(SW), 교통신호 최적화 모듈, 교통수요 데이터 생성 도구 등 기술을 이전해 내년 중 상용화할 계획이다.

ETRI 스마트데이터연구실 정문영 책임연구원은 "이 기술의 빠른 상용화를 위해서는 지도, 신호, 통행량 데이터와 교통 관련 지도 데이터베이스화, 지방자치단체 보유 데이터, 보정 기술 등 통합이 필요하다"며 "추가적 연구를 통해 시스템 구축을 서두를 계획"이라고 말했다.

이번 기술 개발에는 한국과학기술원(KAIST), 이노그리드, 렉스젠, 네이버시스템, 모두텍, 대전시청, 세종시청이 함께 참여했다.