■ 교통 분야에서 빅데이터, 인공지능 역할과 기대

ㅇ 교통 센서로 교통 빅데이터 수집 및 구축, 그 빅데이터 기반으로 교통문제 해결을 위한 인공지능(AI) 교통 솔루션 구현

☞ 도시 도처에 설치한 교통 센서를 통하여 고 해상도의 정형·비정형 교통 빅데이터 수집 및 구축
☞ 교통 센서는 통상적으로 모 바일(정형), 내비게이션(정형), 교통카드 단말 기(정형), CCTV(비정형) 등이 언급되며 CAV(Connected Autonomous Vehicle) 및 C-ITS(Cooperative-Intelligent Transport System) 시대의 도래가 임박함에 따라 도시 내 교통 센서는 기하급수적 증가 예상
☞ 교통 센서를 통해 수집된 교통 빅데이터는 시·공간적으로 광범위할 뿐만 아니라 시·공간의표현 단위가 조밀한 고해상(High resolution)의 성질도 지님.
☞ 그 빅데이터 기반으로 학습한 인공지능(AI) 교통 솔루션의 성능은 전역적 최적화(Global optimization)에 근접할 것으로 기대 즉, 현존하는 교통문제를 적재적소 해결할 수 있음.

■ 왜 주목받고 있나?

ㅇ 단순 교통정보 수집에서 진화한 'C(Cooperative)-ITS’

☞ AI 알고리 즘 및 5G 통신기술 발전으로 인한 협력형 지능형 교통시스템(C-ITS) 시대 도래
▪ C-ITS는 단순한 교통정보 수집 및 제공하는 기존 ITS 방식을 넘어 차량(V2V)* 간 또는 차량 및 교통 시설물(V2I)* 등 사물 간 실시간 통신이 가능한 첨단 교통시스템
* (V2V ; Vehicle To Vehicle), (V2I ; Vehicle To Infrastructure)
▪ V2V 및 V2I를 통해 교통 빅데이터 수집/가공 ▷ 정확한 교통 상태 계측/예측(인공지능) ▷ 미시적 교통제어를 가능하게 함.
▪ 해외에서는 교통 빅데이터를 이용해 교통 혼잡 완화를 위한 예측 정보를 제공하거나 대중교통 이용자 정보를 위주로 제공
▪ 국내에서는 전국 국도와 4차로 이상 주요 간선도로에 'C-ITS'를 구축하겠다는 한국판 뉴딜정책이 발표됨.
▪ 서울시는 'C-ITS' 사업을 통해 기존 도로 인프라에 설치된 CCTV에 AI 기반 영상분석 기술을 활용하여 딥러닝 기반 객체 검출, 차량 위치 측정, 버스 정차면 감지 등 다양한 감지 정보를 획득

■ 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?

ㅇ 국내‧외를 막론하고 스마트 시티 및 자율주행차 관련 사업이 대규모로 진행되고 있어 최근
8년간(2013~2020) 교통분야 빅데이터 및 인공지능 연구 관련 논문 게재가 급증
ㅇ 교통분야 빅데이터 및 인공지능 관련 연구는 컴퓨터, 통신기술 그리고 인공지능 알고리즘 등 IT 기술 발달과 궤를 같이하므로 활발한 연구활동이 지속될 것으로 예상
- 교통분야 빅데이터 및 인공지능 관련 연도별 논문 게재 수 변화(Web of science*)
* 아래와 같은 Keyword를 지닌 논문 게재 수를 연도별 산출
(Transportation, Traffic, Machine learning, Deep learning, AI, Artificial intelligence, Big data, C-ITS)

■ 최근 국내·외 연구 동향은?

ㅇ 미국
- 美 라스베이거스에 AI 신호체계 도입…"교통흐름 40% 개선"
▪ 시 당국, 80여 곳에 인공지능 신호등…"교통혼잡 실시간 대응“
▪ 도심 비즈니스 구역을 비롯해 교차로 30곳에 AI 신호 체계를 도입해 시범 운영 중이며 향후 80여 곳까지 확장
▪ AI 신호체계는 자동차 통행 대수는 물론 보행자 수, 교차로에서 차량의 회전 방향·움직임·속도 등을 집계해 신호 점멸 시간을 자동으로 조절
▪ 현재는 AI 신호 시스템 전개와 테스팅을 병행하는 단계에 있지만, 최대 40%까지 차량 흐름 개선 확인
▪ 이 시스템은 AI 신호등 점멸 시간 조절 외에 총체적인 도로 교통량을 빅데이터로 집계하는
클라우딩 컴퓨팅 기술까지 적용

ㅇ 영국 
- 영국, AI 교통신호등 시스템 도입 추진
▪ AI 기술을 탑재한 교통신호등 시스템으로 대기오염 방지에 나설 계획
▪ 도로변에 설치한 센서와 일기예보, 자동차 내부 블루투스 장치 등을 활용해 지역 오염도와
교통 흐름 에 관한 데이터 수집
▪ 이후 AI 알고리즘을 이용해 실황 데이터와 기존 과거 데이터를 비교 분석, 한 시간 이내 대기오염이 급증할 가능성이 있는 지점을 예측
▪ 신호등 시간은 자동으로 바뀌고, 대기오염도가 높은 지역(pollution hotspots)으로 가는 차량은 평소보다 최대 20초까지 대기해야 하지만 반대 방향으로 가는 차량은 더 원활하게 소통 가능
▪ 20년 말에 영국 울버햄프턴 시에 시범 운영

ㅇ 한국
- AI 신호등 등 스마트시티 규제샌드박스 7건 승인
▪ 국토교통부는 국가스마 트도시위원회를 열어 스마 트시티 규제 샌드박스 대상 서비스 승인
▪ 기업이 스마 트시티 규제 샌드박스 실증특례를 받으면 관련 규제에 구애받지 않고 승인받은 사업계획서에 따라 4년 이내의 실증기간 해당 지역에서 혁신 서비스를 실험 수행
▪ 수원시에서는 '교통빅데이터 플랫폼 사업'이 실증특례를 받아 진행
- 교통카드 데이터 기반으로 대중교통 이용자가 많 이 내리 는 곳에 퍼스널 모 빌리 티 스테이션을 배치하거나 유동인구를 중심으로 상권 입지를 분석하는 서비스
▪ 세종시에서는 'AI 교통신호등'이 실증 특례를 받아 2년간 성능과 효과를 검증
- AI 교통신호등은 영상 인식을 통해 교차로의 차량과 횡단보도의 보행자 수를 실시간으로 감지하고 이를 분석해 최적 신호를 생성
▪ 대구와 세종에서는 수요응답형 버스가 도심에서 운영 가능하도록 실증특례 받아 진행
- 수요응답형 버스는 탑승객 수요에 따라 실시간으로 노선을 변경하는 버스로, 승객의 위치와목적지를 AI 알고리 즘으로 분석해 최적 경로를 도출

ㅇ 한국 
- 라OOO, 화성시 지능형 교통체계에 AI 공급
▪ 인공지능(AI) 전문 기업 라OOO은 ‘2021년 화성시 지능형교통체계 구축사업’ 관련해 수행
기업들과 AI 교통 솔루션을 공급하는 계약을 체결
- 해당 사업은 정부가 뉴딜 정책에 따라 추진하는 지능형교통체계 및 차세대지능형교통체계
(C-ITS) 구축사업의 일환으로서 전국 44개 지자체를 선정해 디지털 도로망 구축 지원 및 교통 관리, 신호 운영, 안전 지원 등 도로 환경 개선을 위한 미래형 사업임.
- 약 12억 원 규모 의 스마 트 교차로 카메 라와 통신장비 공급 및 10억 원 규모 의 AI 영상
분석 서버 등 총 22억 원 규모 의 AI 솔루션을 공급

ㅇ 한국
- “신호등도 이제 AI"…파주시, 스마트교차로 본격 가동
▪ 경기 파주시는 와동교차로 등 28개소에 인공지능(AI) 영상분석기술을 기반으로 하는 ‘스마트교차로’ 구축을 완료하고 본격 운영
- 파주시가 구축한 스마 트교차로는 교차로 설치된 CCTV 영상을 통해 교차로 내 모 든 교통객체(횡단보행자·차량) 정보를 수집해 AI와 딥러닝(Deep Learning) 분석기술을 적용
- 방향별(직진·좌회전·우회전), 차종별(소형·버스·트럭) 교통량과 신호주기를 통과하지 못 하는 대기행렬 길이까지 분석, 최적의 신호주기(시간대별·요일별·계절별) 제공 가능

■ 기초연구사업 지원 현황은?

ㅇ 지원과제 현황

ㅇ 성과현황

ㅇ 기초연구사업 주요 연구 결과

■ 향후 기초연구사업에서 어떤 연구들이 필요한가?

■ 기초연구사업 결과들이 원천기술 확보로 이어지려면?