도시 속 버스 모션 블러

도시에서의 이동성과 스마트 교통의 미래

도시는 스마트 시티 사물 인터넷(IoT) 기술로 혼잡을 극복하고 이동성을 높이고 있습니다.

도시에서의 이동성 요점

  • 증가하는 인구, 늘어나는 차량 수, 노후화 및 물리적 제약이 있는 교통 인프라의 압박이 생산성, 공공 안전 및 공중 보건에 영향을 미치는 도시 교착 상태를 만들고 있습니다.

  • 도시는 스마트 도시 기술을 사용하여 기존 도로에서 교통 흐름 및 공공 안전을 개선하고 교통 공학 및 인프라 개선을 알려주는 인사이트를 얻어내고 있습니다.

  • 지능형 교통 시스템, 오픈 데이터 프레임워크 및 AI 지원 응용 프로그램은 도시 주행의 정체를 줄이고 이동성을 높이는 데 도움이 되는 주문형 서비스로서의 이동성(MaaS)으로 전환합니다.

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기준

도시에서의 이동성이란 무엇입니까?

도시 이동성의 핵심은 사람과 상품이 도시를 이동하는 방법에 관한 것입니다. 간단해 보이지만, 모든 요소(인프라, 기술, 정치, 문화)를 고려하면서 도시를 탐색하는 방식은 고대 역사와 점점 더 정교해지는 기술 기반 미래를 포함한 복잡한 주제입니다.

도시에서의 이동성 과제

인간이 도시 환경에 살기 시작한 이후로 도시 주변을 이동하는 근본적인 과제는 우리와 함께했습니다. 혼잡, 이동의 용이성, 오염의 균형을 어떻게 유지할까요?

교통 혁신, 끊임없이 증가하는 도시 인구 그리고 제한된 자원을 지속하는 시민 정부의 능력 사이에서 일어나는 긴장은 변함이 없습니다. 그러나 오늘날 도시들이 직면하는 압력은 전례가 없습니다.

도시 인구 증가는 도시의 이동성에 계속 부담을 줄 것입니다.

  • 2025년까지 46억 명의 도시 거주자1
  • 2030년까지 41개의 메가시티2
  • 2050년까지 67.1조의 인키로3

혼잡
교통 체증에 드는 시간은 개인 통근자와 세계 도시의 전반적인 생산성에 큰 손실을 초래합니다. INRIX의 2019 Global Traffic Scorecard(세계 교통 점수표)에 따르면4 미국은 2019년 혼잡으로 운전자당 평균 99시간을 잃었으며, 880억 달러에 가까운 생산성 손실을 가져왔습니다.

공공 안전
혼잡한 도로는 시간을 낭비하는 것 이상의 영향을 미칩니다. 교통사고로 매년 전 세계 135만 명이 사망하며, 2~5천만 명이 비치명적 부상을 입습니다. 모든 도로 교통 사망자와 부상자의 절반이 넘는 수가 보행자, 자전거를 타는 사람, 오토바이를 타는 사람 및 그 탑승자와 관련되어 있습니다.

공중 보건
혼잡한 교통 체증은 차량 배기 중 미세 미립자의 양을 증가시킵니다.5 세계 보건 기구에 따르면 배기 미립자는 "폐 경로 깊숙이 침투하여 혈류로 들어가 심혈관과 뇌혈관을 일으키고 호흡기에 영향을 미칠 수 있습니다."6

환경적 영향
어디에 있는 도시든 환경 지속 가능성에 대해 우려하며, 교통은 주요 기여 요소입니다.

전 세계 이산화탄소(CO2) 배출량의 약 22%는 교통 부문에서 기인한 것으로,7 이는 도시가 성장하고 각 시민이 탄소 연소 교통을 선택함에 따라 증가할 것입니다.

예를 들어, 대중교통 및 스마트 도로 기술에 대한 주요 투자가 없으면 인도의 CO2 배출량은 2015년 70메가톤에서 2050년까지 540메가톤으로 증가할 것으로 예상됩니다.8

스마트 시티 기술로 오늘날 도시에서의 이동성 과제 해결

오늘날 도시는 스마트 시티 IoT 기술로 이동성을 개선하고, 에너지를 절약하며, 오염을 줄이고 있습니다.

스마트 시티는 교통 신호, 카메라, 대중교통의 임베디드 장치 등의 사용 가능한 모든 입력에서 데이터를 얻은 다음, AI로 데이터를 분석하고 오픈 데이터 풀을 통해 공유합니다. 이는 교통 관리, 경로 계획, 공공 안전 및 비상 대응에 사용할 수 있는 조건에 대한 지속적인 인식을 생성합니다.

스마트 시티 기술을 도시 인프라 전반에 내장할 수 있습니다

  • 스마트 도로포장은 날씨, 도로 상태 및 심지어 도로 마모까지도 모니터링하고 해당 정보를 운전자 및 교통 제어기와 공유할 수 있습니다.
  • 스마트 주차는 운전자에게 이용 가능한 공간을 알려주므로 빙빙 돌면서 장소를 찾는 데 드는 시간을 줄일 수 있습니다.
  • 스마트 교통 신호는 교통 상황에 대응하고 교통 신호 시간을 변경하여 혼잡을 해소할 수 있습니다.
  • 카메라, 마이크 및 센서가 있는 스마트 가로등은 아무도 없는 곳에서는 밝기를 낮추고, 교통, 공공 안전 및 대기 질에 대한 정보를 수집할 수 있습니다.
  • 스마트 카메라는 교통과 공공 안전에 주시할 수 있습니다. 문제가 발생하면 교통 시스템에 자동으로 경고합니다.
  • 스마트 교차로는 차량과 보행자 교통을 최적화하고, 위험을 감지하며, 임박한 사고를 경고하여 충돌과 부상을 줄일 수 있습니다.
  • 스마트 통행료는 원활한 교통에 대한 통행료를 징수하고, 특정 도로 혼잡 가격책정 또는 마일당 통행료를 지원하며, 전자로 요금을 징수할 수 있습니다.
  • 스마트 대중교통은 승객 수를 계산하고, 차량 위치를 추적하며, 자동으로 상태를 공유할 수 있습니다.
  • 공공 경찰 차량과 소방차, 민간 배달 트럭, 택시, 기차 등의 스마트 플릿 차량은 위치를 공유하고, 운전자를 감시하며, 엔진, 브레이크, 바퀴의 마손 징후에 주의를 기울입니다.

스마트 교통 시스템은 통근자의 시간을 연간 최대 60시간까지 절약할 수 있습니다.5

이러한 지능형 센서, 마이크 및 카메라는 도시 거리, 고속도로 및 철도 노선에서 거의 실시간으로 일어나는 사례를 지원할 수 있습니다. AI의 도움으로 이러한 인식이 수동적인 교통 관리를 능동적인 지능형 교통 시스템으로 전환할 수 있습니다.

이러한 시스템은 혼잡을 예측하고, 교통 흐름을 자동으로 재조정하며, 조명 시간을 변경하고, 동적 통행료를 적용하여 도시의 이동을 유지할 수 있습니다. 태국 방콕시는 단 3개의 스마트 교차로를 통해 연간 51,000시간 이상의 통근 시간을 절약하고 교통 지연을 최대 24.5%까지 줄이고 있습니다.9

도시에서의 이동성 미래

여러 기술이 온라인에 등장하면서 사람과 상품이 도시를 이동하는 방식을 근본적으로 변화시킬 것입니다. 차량 인텔리전스, 자율 시스템, 차량 통신의 증가는 안전, 교통 흐름, 배기가스 배출량을 개선합니다.

차량 통신 및 오케스트레이션 교통
차량 통신 기술은 현재 예측 불가능한 '멍청한' 차량 상태를 스마트 시티 지능형 교통 시스템 내의 스마트 활성 플레이어로 전환할 것입니다.

개인 스마트 차량 사이 및 스마트 차량에서 중앙 교통 관리 시스템으로의 차량 통신은 일관된 속도를 유지하고 차량 거리를 설정하는 지능적이고 통합된 전체로서의 교통 흐름을 지원합니다. 사고가 감소하고 공해가 완화됨에 따라 처리량과 연료 효율성이 크게 향상됩니다.

독일의 연구원들은 차량과 통신하고 교통을 조율하는 아우토반에서 실험적인 2킬로미터 테스트 필드를 구축했습니다. 중첩되는 레이더 센서를 사용하여 거의 실시간으로 교통을 모델링합니다. 시스템은 다가오는 차량과 이 정보를 공유하여 차선 변경이 안전할 때, 속도가 감소할 때, 중요한 상황을 피할 때를 알려줍니다.9

더 스마트하고 유연한 대중교통
버스와 철도는 계속해서 도시 이동성의 기본 요소가 될 것입니다. 표준 x86 하드웨어에 통합된 오픈 플랫폼을 사용하는 점진적인 기술 업그레이드는 스마트 보안 비디오를 지원하고, 차량 시스템을 모니터링하며, AI 기반 예측적 유지관리를 제공할 수 있습니다.

이러한 플랫폼은 Wi-Fi, 온보드 엔터테인먼트 및 대화형 정보 디스플레이를 제공하여 더 나은 라이더 경험을 지원할 수도 있습니다.

서비스로서의 이동성(MaaS)
자신의 차를 운전하든, 승차를 공유하든, 대중교통 수단을 탐색하든 오늘날 도시에서 이동하려면 계획을 수립하고 노력해야 합니다. 지능형 교통 시스템과 오픈 데이터 플랫폼을 갖춘 스마트 도시는 이동성을 허드렛일에서 서비스로 변화시키고 있습니다.

오늘날 통근자는 Moovit과 같은 여러 앱 중에서 선택할 수 있으며, 대중교통 전반에 걸쳐 경로와 일정을 계획할 수 있습니다. 도시가 더 스마트해지고 자율의 연결된 차량의 수가 증가하면서, 서비스로서의 이동성(MaaS) 응용 프로그램은 이용 가능한 모든 교통 옵션을 원활한 다모드 여정에 넣을 수 있습니다. 통근자는 시스템이 도시 전역의 교통 흐름, 에너지 효율성 및 차량 사용을 최적화하는 동안 시간을 절약할 수 있습니다.

도시에서의 이동성 기술 요구 사항

최고 수준의 지능형 교통과 스마트하고 에너지 효율적인 도시 이동성을 달성하려면 많은 기술이 필요합니다. 다행히도 도시를 업그레이드하는 것이 전부는 아닙니다. 이미 많은 기술이 적용되어 있으며, 다른 기술은 점진적으로 업그레이드하기만 하면 됩니다. 가장 큰 과제인 개인정보 보호, 데이터 보안, 데이터 소유권은 기술과 공공 정책이 교차하는 지점에 있습니다.

도시 이동성 업그레이드를 위한 주요 기술

임베디드 스마트 시티 장치 및 시스템
도시는 이미 교통 및 공공 안전 카메라와 같은 기존 시스템을 통해 대규모 데이터를 수집합니다. 점진적인 업그레이드는 이를 스마트 시티 패브릭에서 지능형 노드로 변환할 수 있습니다.

모든 곳에서 AI
거의 실시간으로 작동하려면 지능형 교통 시스템에 즉각적인 통찰력과 분석이 필요합니다. 이를 위해서는 에지, 스마트 장치 자체 또는 인근 AI 기기에서 AI 워크로드를 처리해야 합니다.

더 빠르고 안정적인 연결성
5G는 셀룰러 데이터 전송 속도를 높이고 안정성을 향상시킬 것을 약속합니다. 소프트웨어는 에지 네트워크 서비스를 조정하고 관리하여 성능을 훨씬 더 향상시킬 수 있습니다.

개방형 통합 데이터 풀
스마트 시티 및 지능형 교통 데이터는 시민, 응급 의료요원, 기업이 액세스할 수 없다면 별 가치가 없습니다. 단일 공유 풀을 통해 데이터를 수집, 정리, 집계 및 공유하는 것은 이동성을 개선하고 혼잡 및 오염을 줄이는 데 중요합니다.

하드웨어 기반 데이터 보안
지능형 기술이 확산되고 상호 연결되면서 도시는 시스템을 통해 이동하는 동안 수천 개의 임베디드 장치를 보호하고 공공 및 개인 데이터를 지켜야 합니다. 하드웨어 기반 보안 프로토콜은 시스템을 강화하고 데이터를 보호하는 데 도움이 됩니다.

도시 이동성 정책 및 표준

공공 정책 및 업계 표준은 도시 이동성을 위한 스마트 시티 기술을 개발하고 이를 가능하게 하는 IoT 기술을 배포하는 데 매우 중요합니다. 공공 정책은 스마트하고 이동성이 뛰어난 커뮤니티를 위한 도시 비전을 현실화하는 공공 기관, 민간 시민 및 기업의 목표를 설정하고 기본 규칙을 정의합니다.

  • 개방형 표준을 통해 모든 스마트폰, 자동차, 교통 캠 및 스마트 도로포장 모니터는 어떤 스마트 시티 기술이라도 플러그 앤 플레이할 수 있습니다.
  • 개방형 데이터 플랫폼으로 모든 플레이어가 업무를 수행하는 데 필요한 데이터에 액세스할 수 있습니다.
  • 모든 이해 관계자를 포함하는 개방형 프로세스로, 사람들은 구매하여 도시의 기술 비전을 주도하는 데 도움을 줍니다.

도시 이동성을 위한 인텔® 참조 설계

차량 컴퓨터, 도로 센서, AI 및 지능형 카메라는 지능형 교통 시스템을 가능하게 하는 기술 중 일부입니다. 인텔과 파트너는 도시 이동성 및 스마트 도시를 위한 여러 기술, 하드웨어 및 소프트웨어를 개발했습니다. 인텔은 현대 스마트 시티의 토대가 될 수 있는 사전 검증된 참조 설계 및 참조 구현을 제공합니다.

도로 장치 참조 설계
인텔의 도로 에지 컴퓨팅을 위한 참조 설계는 가로등 및 기타 설비에 연결할 수 있습니다. 이 도로 장치는 실시간 비디오 분석 및 기타 높은 성능을 요구하는 작업에 적합합니다. 도시는 스마트 가로등, 스마트 신호등, 스마트 주차 및 전자 요금소를 위한 솔루션의 일환으로 이러한 유닛을 구축하고 있습니다. 번호판 감지, 보행자 발견, 교통 체증 모니터링에 필요한 처리 기능을 제공합니다. 이러한 에지 노드는 심지어 공공 Wi-Fi 서비스도 제공합니다. 통합 보안 기능을 갖춘 인텔® 비전 제품이 지원하는 AAEON Atlas 에지 컴퓨팅 노드는 이 참조 설계를 기반으로 한 배포 준비 완료 솔루션입니다.

인텔 컨버지드 에지 참조 아키텍처(CERA)
컨버지드 에지 참조 아키텍처(CERA)는 IoT 및 네트워킹 워크로드 컨버전스를 위한 플랫폼 접근 방식입니다. 이 아키텍처를 통해 파트너는 도로 장비 솔루션을 설계하여 센서 양식을 처리하고 센서 융합을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 5G 네트워크 기능 및 마이크로서비스를 호스팅하는 동시에 에지에 인텔리전스를 제공합니다.

이 플랫폼을 기반으로 한 솔루션은 여러 IoT 장치의 에지에 가까운 컴퓨팅과 데이터 처리를 위해 교차로나 현장에 설정할 수 있습니다. 솔루션은 OpenVINO™ 툴킷 및 OpenNESS 툴킷의 인텔® 배포판을 사용하여 최적화할 수 있습니다.

CERA는 5G 연결성으로 IoT 장치가 에지에서 서로 통신하거나 클라우드로 데이터를 보낼 수 있는 네트워킹 기능을 제공합니다. 카메라, 레이더 및 기타 다양한 센서의 정보를 처리합니다.

참조 구현
인텔의 참조 구현은 전체 샘플 응용 프로그램을 위한 사전 구성된 소프트웨어를 제공합니다.

지능형 교통 관리 참조 구현은 IP 카메라를 통해 교차로를 모니터링하고 교통 흐름을 최적화합니다. 5G RAN을 호스팅하는 데 필요한 모든 소프트웨어 스택이 포함된 OpenNESS 에지 노드에 호스팅됩니다.

당사의 드라이버 관리 참조 구현은 컴퓨터 비전을 사용하여 운전자의 동작 및 피로를 추적합니다. 실시간으로 운전자에게 경고하여 사고를 예방하는 데 도움이 되며, 플릿 차량 관리자에게 장기적인 메트릭 및 분석을 제공할 수 있습니다.