본 논문에서는 전자, 통신, 제어, 컴퓨터공학 등의 첨단기술을 교통공학에 응용하여 기존의 도로 효율성을 극대화 시키는 방안으로 제시되고 있는 첨단 교통체계(ITS)연구의 기반시스템인 지능형 교통관리체계(ATMS)의 시스템 구성 및 제공서비스를 개관하였다. 연구범위는 ATMS의 개념 및 정의, 시스템의 기능적 요구사항 및 기본구상, 그리고 제공서비스의 종류를 살펴보았다. 향후 지능형 교통관리체계는 대도시 교통 소통을 완화시키는 방안으로서 도시가로에 영향을 미치는 교통정보 제공시스템, 주행안내시스템, 대중교통 및 화물운송 체계 등과 연계되는 종합교통체계 구축의 기반이 될 것으로 기대된다.
일반신호기는 정해진 신호시간에 따라 독립적으로 운영되는 정주기신호기와 TOD(Time of Day)식 신호기이다. 이런 일반신호기의 단점으로는 변동되는 교통량에 대응이 불가능하고, 교통량에 관계없이 연속적으로 신호체계가 이루어지기 때문에 차량의 이동성이 비효율적으로 됨에 따라 생산성 감소, 에너지낭비 및 자동차 배기가스 증가를 초래하고 있다 이를 개선하기 위한 방법으로서 본 논문에서는 4차선의 주차로와 2차선의 소방로로 이루어진 교차로에서 주차로의 교통량이 많을 경우, 차로에서는 녹색불이 지속되어 교통의 흐름을 원활하게 해주며, 소방로에서 차량이 일정량 증가하게 되면, 주차로의 신호등이 적색등을 바꾸어 소방로의 차량이 교통되도록 하는 지능형 교통체계에 대해 VHDL을 이용하여 지능형 신호체계 시스템을 설계하였다.
우리나라의 지능형 교통체계(ITS)는 "국가통합교통체계효율화법"에 근거한 ITS 사업시행지침 및 각 ITS 표준에 의하여 구축되고 있다. 그러나 주요 ITS 설비에 대한 기술적 특징과 시공 구축에 대한 기술기준이 마련되어 있지 않은 채, 단 몇 개의 사업시행지침과 정보교환기술에 치우쳐 있는 ITS 표준만으로는 스마트한 지능형 교통체계(ITS) 구축을 기대하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 현행 법적 제도의 현황 및 문제점을 파악하고 스마트한 지능형 교통체계(ITS) 구축을 위한 기술기준 제정의 필요성에 대하여 살펴보기로 한다.
기존 교통시스템의 운영 효율을 증진시키고 교통시설과 교통안전, 교통환경 개선을 동시에 충족시키는 지능형교통체계(ITS)도입을 위해 '99.2월에 교통체계효율화법을 제정하여 제도적 차원에서의 기반확대를 조성하였고, 지난 2000년 10월 대전광역시, 전주시, 제주시를 첨단교통모델도시로 선정하여 ITS 전국확산을 위한 교두보를 마련하였다. 국내에서 처음 시도된 첨단교통모델도시는 ITS의 수준을 한 단계 올렸고, 이를 통해 많은 관련 전문 인력의 양성과 경험이 축적이 된것으로 평가하고 있다. 따라서 지능형교통체계(ITS)와 관련하여 우리나라 3개 도시(대전광역시, 전주시, 제주시)에서 진행했던 지능형교통체계 구축사업의 특징과 추진과정 중의 시행착오 등을 파악하여 향후 국가ITS사업의 시사점을 도출하고자 한다. 총괄사업보고서 및 백서, 기본설계, 입찰안내서, 실시설계도서, 관리기관의 최종보고서 등을 분석하여 ITS사업의 기획에서 그 사업의 평가까지 일련의 단계를 통해 문제점과 향후 지자체 지능형교통체계사업의 발전방안을 논의하였다. 특히, 사업기간, 시스템 구성, 추진조직, 운영체계, 민간투자 및 평가체계와 함께 사업관리 등 발주방식에 대한 논의하였다.
지능형 교통시스템은 기존 교통체계에 정보통신, 제어, 전자 등의 기술을 접목시킨 차세대 교통시스템으로써 단순히 빠르게 이동하는 환경에서 안전하고 쾌적하게 이동할 수 있는 환경으로 발전하고 있다. 그러나 IT 기술과의 융합으로 사이버 공격 등과 같은 보안 위협의 가능성이 높아졌으며, 이에 따른 C-ITS에 대한 보안 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 고에서는 현재 차세대 지능형 교통시스템의 국내외 현황 및 주요 보안 표준화 동향을 분석한다.
원활한 교통의 흐름은 현대 사회에서 매우 중요한 요소이며, 교통체증은 환경 및 경제 등 다양한 형태로 문제를 초래했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 인공지능을 활용한 지능형교통체계(Intelligent Transport System)가 주목받고 있다. 본 논문에서는 강화학습 기법을 활용하여 교차로 각 방향의 차량과 보행자를 동시에 고려하여 교통의 흐름을 원활하게 하면서 동시에 불만족도를 낮출 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 적용한 교차로 신호체계 시뮬레이션 결과, 기존의 고정형 신호체계에 비해 차량·보행자의 불만족도를 상당히 낮출 수 있으며, 교차로의 교차하는 도로의 수가 많을수록 성능의 차이가 증가함을 확인하였다.
국제표준화기구 지능형교통시스템 표준화기술위원회(ISO TC 204 ITS)에서는 정보통신기술을 활용하여 도로와 차량을 아우르는 지능적인 교통체계 구축에 필요한 표준화작업을 주도해오고 있다. 또한 최근에는 스마트폰 보급과 더불어 다양한 ITS 응용을 제공할 수 있게 되어 이에 대한 표준화가 WG 17을 중심으로 활발하게 진행되고 있다.
전 세계적으로 차량의 숫자는 급격하게 증가하는데 비해 도로 증가율이 이에 미치지 못해 교통 체증으로 인한 경제적, 인적 손실이 국가 산업 경쟁력을 위협하는 수준이 되었다. 이를 극복하기 위해 기존의 도로교통 체계에 첨단 정보통신 및 교통, 제어 체계를 도입하여 교통혼잡 및 환경오염, 연료소비의 감소와 안전운행 확보를 위한 ITS 연구 개발이 활발하게 진행중에 있다.
현재 우리나라에서 사용되는 대부분의 교통신호 체계는 교통량의 변화와 상관없이 규칙적인 신호주기를 반복하는 방식으로 교통 패턴이 안정되어 변동량이 적은 경우에는 적합하나, 현장교통상황에 능동적으로 조정되지 못하고, 소방차나 구급차와 같이 긴급을 요하는 차량에 대한 대처가 힘들다는 단점이 존재한다. 따라서 유기적인 현장교통상황에 능동적으로 대처하고, 긴급차량에 대한 합리적인 대처 방법이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하고자 기 설치된 신호 후방 CCTV를 이용하여 지능적으로 신호체계를 제어하고, 긴급차량에 대해 신호우선권을 부여함으로써, 위급상황에 유기적으로 대처할 수 있는 지능형 교통신호 제어 시스템을 설계하였다.
교통 환경 개선을 위해 지능형교통시스템을 도입하여 지자체의 발전을 가속화 시키고 있다. 지난번에 3개의 시를 첨단교통모델도시로 선정하여 ITS의 교두보를 마련하여, 현재 9개의 도시에 u-City구축을 위해 추진하고 있어 각 도시의 개발사업현황을 알아보았다. 본 논문은 지능형교통체계 구축사업 분석과 특징, VISION, 국가 ITS사업을 위한 효율적인 추진전략을 제시하고 발전 방안을 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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