전국 어디나 마찬가지로 크고 작은 선거가 있을 때마다 도로와 관련된 공약은 빠지지 않습니다. 대개 농어촌의 경우 접근성 개선 목적의 신규 도로개설이 주를 이루지만, 도시지역은 교통 체증과 혼잡을 이유로 우회도로 개설이나 차선 확장 등의 요구가 주를 이룹니다.

그나마 접근성 개선 차원의 신규도로 개설은 예산만 해결되면 가능한 문제이지만 도시지역의 교통혼잡은 예산만으로는 해결할 수 없는 여러 가지 난관에 부닥치게 됩니다. 우리 거제시도 도심지역의 차량정체 문제는 큰 문제가 되어 있습니다.

그리고 섬 지역의 특성상 우회도로를 만드는 문제도 쉽지 않습니다. 그래서 이러한 토목적인 방법이 아닌 다른 방법으로 이 문제를 해결하고자 하는 분야가 요즘 핫(Hot)한 인공지능(AI, Artificial Intelligent) 기반의 교통신호등 시스템 개발입니다.

거제시 교통신호등 현황

교통신호등과 관련해 도로교통법상 교통신호등의 설치·관리는 지자체장의 권한으로 명시되어 있습니다.

우리 거제시도 거제시 담당직원과 경찰협조 인력 및 외주인력을 포함 총 7명의 인력이 총 199개의 교통신호등을 운영 중이며, 그중 77개만 전자식(Arduino Traffic Light)이고 모든 신호제어기가 오프라인으로 운영되고 있습니다.

조사된 바에 의하면 거제시의 교통신호등의 자동화 상황은 전국 시급 지자체 중에서는 최하위 수준입니다.

즉, 교통신호 운영제어방식인 정주기식(TOD, Time Of Day), 패턴 선택식(Pattern Selection), 교통 대응 신호 제어(TRC, Traffic Response Control) 중 거제시는 정주기(TOD) 제어방식 중 일별(평일 출퇴근, 낮 시간, 심야 플랜) 제어만 운영하고 있으며, 요일별, 특수 스케줄은 운영하고 있지 않습니다.

또한 우리 거제시는 도로위에 설치된 루프에 의하여 차량 감지를 하는 루프 검지기(Inductive Loop Detector)도 운영하지도 않아서 실시간 교통량을 반영한 최적화된 교통신호등 운영은 아직 요원합니다.

인공지능 기반 교통신호등

김범준 선대본이 추진하고자 하는 인공지능(AI, Artificial Intelligent) 기반의 교통신호등 시스템은 기존의 교통신호 운영제어방식과는 차원이 다른 방식입니다.

다시 말하면, 국토교통부의 교통신호 운영제어 방식이 아닌 차세대 미래형 교통신호 체계 구축을 통해 낡은 시스템을 도입하는 비용을 절감하고, 거제시를 첨단도시로 만들자는 제안입니다.

비슷한 예를 들면 유선 전화망이 구축되지 않은 후진국 입장에서는 굳이 비싼 유선전화망을 구축은 차제에 배제하고, 바로 무선전화망 구축으로 넘어가자는 제안과 같습니다.

인공지능기반의 교통신호등 체계는 세계적으로도 아직 도입 초기 단계입니다. 미국 펜실버니아주 피처버그시는 세계 최초의 인공지능 기반의 교통신호등 체계를 성공적으로 구축한 곳입니다. 이외에도 런던, 뮌헨 등이 인공지능 기반의 교통신호등 시스템을 점차 구축 중입니다.

미국 피처버그시의 인공지능형 신호등 시스템은 서트랙(Surtrac)으로 불립니다. 서트랙 신호등에는 센서와 카메라가 장착되어 있습니다. 서트랙의 센서는 다가오는 차량을 식별하고 속도와 방향을 계산하여 필요에 따라 교통 신호등의 타이밍을 조정합니다. 그런 다음 인공지능형 신호등 시스템이 설치된 교차로에서 수집한 타이밍 및 차량 정보를 근처의 다른 인공지능형 신호등 교차로로 전달합니다.

그러면 다음 교차로에서는 해당 정보를 자체 데이터와 합쳐 분석하여 자체 신호를 조정하는 방식입니다. 이러면 시스템 전체의 교통량을 실제로 존재하는 볼륨을 기준으로 실시간으로 관리 할 수 ​​있습니다.

이 시스템은 교통량의 40%, 차량의 평균 운전시간 25%, 배기가스 배출량을 20% 줄였습니다. 신호대기 중 차량 공회전으로 인한 자동차 배기가스는 주요 온실가스 배출원으로 매년 약 3천 만톤의 이산화탄소를 발생시킨다고 합니다.

인공지능 기반의 교통신호등 시스템의 장점은 이뿐만 아니라 장애가 있는 보행자는 횡단보도에 도착하기 전에 모션센서(Motion Sensor), 카메라에 의해 사전 감지되고 이동 시간을 예측하여 보행자 신호등을 적시에 가동하게 할 뿐만 아니라, 버스를 이용하고자 하는 보행자를 감지하여 사거리의 적색 신호를 조금 더 연장할 수도 있습니다.

인공지능 기반의 스마트 교통 시스템은 악천후와 같은 비정상적인 상황에서 더욱더 효과적입니다. 보통 비와 눈 등의 악천후는 상당한 주행속도 저하를 유발하고, 일반적으로 사전 프로그래밍 된 전자신호등은 일반적으로 이를 반영하지 못합니다.

그러나 스마트 교통 관리 시스템은 날씨 데이터를 제공하거나 자체적으로 수집하여 그에 따라 타이밍을 자동으로 변경할 수 있습니다. 또한 구급차 등 응급자동차의 통행을 위해서 특정 차선을 가속하거나 교차로에 진입을 자동으로 차단할 수 도 있습니다.

인공지능(AI) 알고리즘을 장착한 교통신호등은 모든 기계학습(Machine Learning)시스템과 마찬가지로 스스로 현장의 환경에서 학습하고 운영을 점점 더 최적화 할 수 있습니다. 인공지능 기반의 차량용 신호등의 기본 데이터 소스는 영상정보이지만, 보행자 신호등은 보행자들의 휴대전화 시그널을 데이터 소스로 사용할 수 있습니다.

인공 지능은 비디오 및 휴대폰 시그널을 분석하고 패턴을 식별하여 그에 따라 교통신호등을 운영합니다.

그리고 인공지능 시스템은 센서 또는 기상 데이터와 같은 다른 정보 소스를 포함해 판단하고 데이터 히스토리에서 패턴을 식별하여 교통량 및 관련 오염 및 소음을 줄이고 도로 안전을 향상시킬 수 있다고 합니다.

어떻게 추진할 것인가

매년 국토교통부에서는 지능형교통체계(ITS) 구축을 위해 지자체 공모사업을 진행하고 있습니다. 지능형교통체계(ITS)란 전자, 정보, 통신, 제어 등의 기술을 교통체계에 접목한 지능형 교통 시스템을 총칭하는 말입니다.

김범준 선대본이 추진하는 인공지능 기반의 교통신호등 체계도 ITS 체계의 일부입니다. 따라서 이 사업 추진을 위해 국토교통부로부터의 국비 예산을 확보할 수 있습니다.

차량정체가 적어서 차량흐름이 좋고 공회전 배기가스가 적은 도시를 만드는 기술이 인공지능 기반의 교통신호등 시스템입니다. 우리 거제시가 어떤 기술을 선택하여 어떤 미래를 선택하는가 하는 문제는 우리 거제시민의 손에 달려 있습니다.

2020.2.25.

미래통합당 국회의원 예비후보 김범준