작성일 : 18-05-18 15:20
미국 커넥티드카 기술을 활용한 고속도로 돌발상황 관리 (제127호)
조회 : 309  
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배경

미국 연방교통부(U.S. Department of Transportation)는 새롭게 부상하는 커넥티드카 기술을 활용하여 관련 어플리케이션 개발 및 적용에 박차를 가하고자 총 4,500만 달러의 예산을 투입하여 2015년부터 최대 50개월 간 미국 내 3개 지역(뉴욕시, 와이오밍주, 플로리다주 탬파시)에서 시범 배치 프로그램을 진행 중이다1). 이들 프로젝트는 컨셉 개발, 설계·적용·시험, 운영 및 유지관리의 3단계로 진행 중이며 2018년 4월 기준 2단계 사업이 대부분 마무리 되었다. 본고에서는 시범 지역 가운데 와이오밍주의 커넥티드카 기술 시범운영 사례를 자세히 소개하고자 한다.


와이오밍주 I-80 고속도로의 기상상황 관련 돌발상황 관리

와이오밍주를 동서로 횡단하는 약 400마일 길이의 80번 주간고속도로(I-80)는 미국 북서부권역에서 연평균 3,200만톤 이상의 화물이 오가는 주요 도로이며, 트럭 교통량이 연간 총 교통량의 약 30~55%를 차지한다. 해당 도로는 해발 6,000~8,000 피트 이상의 높은 고도에 위치하여 강풍, 폭설 및 짙은 안개가 자주 발생한다. 또 기상악화로 인한 대형트럭의 전도, 다중추돌 등 고속도로 돌발상황이 자주 발생하고 잦은 도로통제 등으로 인한 인적, 물적 피해가 심하게 발생하는 도로이다. 2015년 10월과 2016년 9월 사이에 약 1,600건의 교통사고와 약 300여명의 인명피해가 I-80 도로에서 발생하였고 이에 따른 사회적 비용은 총 865백만 달러로 집계되었다. 이에 와이오밍주는 교통관리센터로 수집되는 도로 기상정보를 개선하고 돌발상황 발생시 센터에서 각 차량으로, 또 차량 간 경고 안내를 효과적으로 전달하기 위해 커넥티드카 기술 시범적용 사업을 진행 중이다2).


시범 적용 커넥티드카 어플리케이션

와이오밍주는 커넥티드카 시범 사업을 위해 I-80 도로를 주로 이용하는 트럭과 주정부가 보유한 제설차량 등 총 400여대 차량에 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 방식의 통신단말기를 개발하여 장착하였고, 총 75개 지점에 도로변 장치를 설치하였다. 차내 단말기는 안드로이드 기반의 사용자 인터페이스와 함께 속도위반 경고, 전방추돌 경고, 여행자 정보 수신 기능을 포함하도록 개발되었다. 또한 차내 단말기는 DSRC 및 위성통신 방식으로 여행자 정보를 수신하고 차량의 속도와 방향 등을 포함한 Basic Safety Message(BSM)와 차량의 기상센서에서 수집된 자료를 송·수신한다.


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돌발상황 관리 및 교통안전 개선을 위한 커넥티드카 V2V(Vehicle-to-Vehicle), V2I(Vehicle-to-Infra) 어플리케이션은 전방추돌 경고, 도로상황 검지, 공사구간 경고, 지점 날씨영향 경고, 유고차량 알림을 포함한다3). 전방추돌 경고(Forward Collision Warning)는 뒤따르는 커넥티드 차량이 전방의 다른 커넥티드 차량과 BSM을 송수신하여 추돌 위험이 높아질 경우 후방 차량에게 경고를 안내하는 기능이다. 도로상황 검지(Situational Awareness)는 도로변 장치에서 송출되는 진행방향 하류부 도로구간의 기상상황 경고, 돌발상황, 속도제한, 도로통제 등의 정보를 커넥티드 차량에서 수신하는 방식으로 작동한다. 공사구간 경고(Work Zone Warning)은 도로상황 검지기능을 확장한 것으로 전방 공사구간의 시종점, 구간 내 장애물, 차선 변경 및 감속구간 정보 등을 접근 차량에게 제공하는 기능이다. 지점 날씨영향 경고(Spot Weather Impact Warning)는 도로상황 검지기능의 기상상황 경고와 유사하지만 특정 짧은 도로구간에 대한 정보제공 및 경고안내라는 측면에서 다른 특성을 갖는다. 유고차량 알림(Distress Notification)은 커넥티드 차량이 다른 차량의 유고상황을 검지할 경우 이 정보를 주변 차량 및 도로 변장치로 전송하는 기능이다.


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현장에서 수집된 자료는 차내 장치 및 도로변 장치를 통해 교통관리센터로 수집, 기록되고 가공된 정보는 커넥티드 차량뿐만 아니라 스마트폰 어플리케이션과 인터넷 홈페이지를 통해서도 제공된다. 시범배치 차량에 장착된 기상센서와 주변 기상관측소에서 수집된 기상자료를 토대로 한 강풍, 폭설, 빙판길 경고 등의 도로상황 정보와 함께 교통사고 발생 및 도로통제 정보와 도로통제시 트럭이 대피할 수 있는 주차정보가 제공된다. 단, 교통관리센터에서 각 장치 및 시스템으로 전송하는 돌발상황 정보는 센터 내 근무자들이 CCTV나 제보 등에 의해 수동으로 검지된다.


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와이오밍주는 원활한 시스템 사용 및 평가를 위해 온·오프라인 운전자 교육을 제공하고, 차량 운행회사들에게 이번 사업을 통해 생성되는 정보 및 자료를 제공함으로써 참여를 유도하고 있다. 또한 시범사업을 통해 수집되고 생성되는 커넥티드카 관련 데이터는 I-80 도로의 교통관리 및 여행자 정보제공을 위한 교통관리센터의 향후 기능 개발 및 개선에 적극 활용될 예정이다. 해당 데이터는 교통부 산하 ITS Public Data Hub(https://www.its.dot.gov/data/) 및 Github(https://github.com/usdot-its-jpo-data-portal/sandbox)을 통해 일반에게도 제공되고 있다.


결론

앞서 소개한 와이오밍주의 커넥티드카 기술 시범사업은 지금까지 연구 및 개발이 진행된 관련 기술을 현장에 적용하여 실질적인 교통 시스템의 안전성과 이동성을 높이는 데에 주 목적이 있다. 와이오밍주는 해당 기술을 통해 I-80 도로에서 발생하는 교통사고 빈도와 사고 심각도를 현저히 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다. 2018년 4월 현재 총 3단계 시범 적용 사업 중 2단계가 마무리되어 가고 있어 안전성과 이동성 개선 효과에 대한 평가 작업이 앞으로 진행될 것으로 기대된다.

시범운영 기간 중 각 시스템의 오작동 여부와 사용자 인터페이스 개선, 시스템 보안 등 향후 해당 기술의 확대 보급시 보완할 점도 종합적으로 검토해야 할 것이다. 또한 차량 검지기, CCTV 등 기존의 ITS 자산과의 연계 방안을 강구하여 커넥티드카 기술의 편익을 극대화 할 필요가 있다. 한 예로써, 검지기 및 영상 자료를 활용하여 돌발상황 자동검지 알고리즘을 운영할 경우 현재의 인력에 의한 검지방식보다 운영 효과 및 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

커넥티드카 시스템의 시범운영은 다양한 도로 이용 계층의 참여가 요구된다. 시스템의 성공적인 조기 정착과 성능 보완 및 개선을 위해서는 이용자들의 시스템에 대한 일정 수준의 이해도와 적극적인 피드백도 중요한 요소이다. 따라서 시범운영 계획단계에서는 기술 개발 외에도 각 이용자층에 대한 참여 유도 방안, 홍보 및 교육에 관한 계획 수립도 필요하다. ▣

배범준_baeb@ornl.gov



1) U.S. DOT, 2014, Connected Vehicle Pilot Deployment Program, https://www.its.dot.gov/factsheets/pdf/JPO_CVPilot.pdf
2) Wyoming DOT Connected Vehicle Pilot Website, https://wydotcvp.wyoroad.info/
3) U.S. DOT, 2017, Connected Vehicle Pilot Deployment Program: WYOMING, 
https://www.its.dot.gov/factsheets/pdf/WyomingCVPilot_Factsheet_020817.pdf

 
   
 

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