지능형교통체계(ITS; Intelligent Transport Systems) <답안 예>

 

1. 개요

 

 1) ITS는 교통수단 및 교통시설에 대하여 전자·제어 및 통신 등 첨단교통기술과 교통정보를 개발·활용함으로써 교통체계의 운영 및 관리를 과학화·자동화하고, 교통의 효율성과 안전성을 향상시키는 교통체계 (국가통합교통체계효율화법 제2조)

 2) ITS는 일방향 교통서비스를 제공하는 반면 C-ITS는 V2X 기술을 활용해 양방향 교통서비스 제공

 3) 향후 자율주행 시대 대비 인프라 구축을 통한 자율주행자동차 지원 및 협력 기술 필요

 

2. Intelligent Transport Systems

 1) 목적

• 교통사고 감소 및 교통혼잡 개선
• 교통체계 효율성 및 안전성 제고
• 이용자의 이동성 및 편의성 향상
• 에너지 효율 제고 및 환경비용 절감

 

 2) ITS 교통부문 설계 절차

 

 

 3) ITS 시스템 분야

  ① ATMS (Advanced Traffic Management System) : 첨단교통관리시스템

• 교통류의 흐름에 연속성 부여

  ② APTS (Advanced Public Transportation System) : 첨단대중교통정보시스템

• 여행 전 및 운행 중 필요한 정보를 제공

  ③ ATIS (Advanced Traveler Information System) : 첨단여행자정보시스템

• 차내·외 대중교통 이용자에게 편의성 제공, 대중교통서비스 제공자에게 운영 효율성 제공

  ④ CVO (Commercial Vehicle Operation) / ACVO ( Advanced Commercial Vehicle Operation) : 첨단화물교통시스템

• 화물 및 화물차량과 위험물차량 안전상태 관리, 화물운송 절차 효율적 처리

  ⑤ AVHS (Advanced Vehicle & Highway System) : 첨단차량·도로시스템

• 첨단차량 개발(자율주행자동차 등), 도로는 이와 연계되도록 지능화(디지털도로망 등)

 

 4) 실시계획 수립 시 고려사항 (자동차·도로교통 분야 ITS 사업시행지침 별표 2)

• 구축서비스, 사업지 함축 사업명 표기
• 사업시행자 주소는 주 사무소 명기
• 교통시설 현황도에 위치도 도식
• 적정 사업규모 및 시행방법 설정
• 국가 ITS 아키텍처 근간 평면도 및 개략 설계도서 작성
• 장단기 단계별 고려 사업시행기간 명시
• 사업비는 ITS  표준단가 적용, 단계별·시스템별 재원조달계획 수립

 

3. Cooperative ITS (차세대 지능형 교통체계)

 1) 개념

• V2X 통신을 활용해 차량 간(V2V), 차와 사람(V2P), 차와 기반시설(V2I)이 서로 정보를 공유함으로써 위험요소, 돌발상황 등을 사전에 감지하도록 연결해 주는 차세대 지능형 교통체계

 

 2) 필요성

• 교통사고 예방을 통한 안전성과 이동성 향상
• 도로관리 중심에서 이용자 안전 중심의 패러다임 변화

 

 3) 기대효과

• 자율주행자동차 운행 환경조서 기반 마련
• 교통사고 사전 대응 및 도로상 이벤트 대응 환경 향상
• 사전 지·정체 및 혼잡관리, 교통류 관리 용이성 증대
• 도로용량 증대, 도로 혼잡비용 감소
• 대기질 개선 및 온실가스 저감, 이용자 편의 증진

 

 4) 시스템 구성

• 도로인프라 : 노변기지국, 신호제어기, 보행·차량검지기, 돌발상황검지체계, WAVE
• 차량 : 차량정보수집장치, 정보표출장치, 통신장치, 운영장치
• C-ITS 센터 : 운영시스템, 보안인증관리

 

 5) ITS와 C-ITS 비교

구 분	ITS	C-ITS
개념도
특 징	☞ 일방향 교통서비스 제공 ☞ 센터에서 정보 배포 ☞ 사고 시 신속 대응 한계 ☞ 사후관리 중심	☞ 양방향 교통서비스 제공 ☞ V2X를 통한 정보 공유 ☞ 사고 및 혼잡 시 능동 대응 ☞ 돌발상황에 사전대응 및 예방

 

 

 6) 자율주행자동차와 C-ITS 관계

   

   ① 도로 인프라의 협력 없이 자율주행자동차 한계

• 악천우 시 차량센서 기능 저하
• 자동차 센서의 인식 한계 (감지거리 200m 이내) 및 사각지대 검지 한계
• 고가의 자동차 센서 (초기 구글 웨이모 자율차의 경우 센서 가격이 1억원 호가)
• 신뢰성 확보를 위한 안전율 확보 필요

   ② 향후 자율주행자동차의 개념

• 해외(미국, 유럽 등) Connected Vehicle와 Autonomous Vehicle에 대한 필요성 인지 (각 자동차로는 완전한 자율 주행 불가능하며, 혼합된 개념 필요→ Connected Automated Vehicle)
• 향후 자율주행시대 대비 C-ITS 역할 중요

 

4. 결론

 

 1) Connected Automated Vehicle 개념의 자율주행시대 대비 C-ITS 역할 중요

 

 2) 완전자율주행시대를 대비한 ITS 구축 방향

 

  ① 도로기반 돌발 장애물 실시간 검지 시스템 및 통합 검지체계 개발

• 도로기반 돌발 장애물 실시간 검지 시스템 : 도로 인프라 센서(레이더 검지기)를 이용하여 1km 이상 영역 내 발생하는 장애물 검지
• 통합 검지체계 : 기존 교통정보 수집 및 자율협력 교통 상황정보 수집 기술 개발을 통해 도출된 시스템에서 수집되는 데이터를 융합하여 종합적인 도로상황 정보 통합 관리·운영 현장 시스템

  ② 정밀지도 및 동적정보시스템(LDM; Local Dynamic Map) 구축

• 차로, 차선, 도로경계, 도로표시 등 평면정보
• 가드레일, 도로 턱, 터널 벽 등 위치 및 높이 정보
• 수직 구조물(가로등, 신호등 등) 위치 정보

  ③ 초정밀 GPS 시스템 (SBAS; Satellite Based Augmentation System) 구축

• GPS 위치 오차를 실시간으로 정확하게 보정하여, 정지궤도 위성을 통해 제공
• 최근(`22.6) 한국형 항공위성서비스(KASS) 발사 성공으로 GPS 오차 획기적으로 감소(15~35m→1~2m) 기대

  ④ 고정밀 측위를 위한 도로 및 교통시설 재구축

• 고정밀 측위 지원 도로 참조시설 : 위성항법기반 고정밀 측위 체계 보완, 지원하는 역할 수행 노변 인프라
• 자율주행차량 인지성능 개선 도로시설물 : 차량의 자체 센서를 이용하여 인지, 반응하기에 보다 용이한 형태로 개선된 도로 시설물(차선, 표지판, 분합류 지점 유도시설 등)

  ⑤ V2X 통신을 활용한 스마트 신호운영시스템 구축

• 감응신호 : 불필요한 신호 대기시간 저감
• 긴급차량 우선신호 : 긴급차량 이동경로 일시적 우선 통행 신호 제어
• 스마트 교차로 : Big Data 기반 실시간 최적 신호 운영 지체 감소

  ⑥ 상용화 전 안전성 향상을 위한 자율주행자동차 테스트베스(K-City) 구축

• 향후 상용화가 예상되는 자율주행 기술 및 해당기술이 장착된 자동차를 대상으로 안전성 확보
• 실도로 환경을 모사하여 성능 검증 및 평가

 

 

 

 

 

※ 최근(2017년~) 기출 출제 횟수 : 6회 (C-ITS 포함)

 - 2017년 111회 2교시 : ITS(Intelligent Transportation System)와 C-ITS(Cooperative ITS)를 비교하여 설명하시오

 - 2018년 116회 3교시 : ITS 설계 시 ITS 시스템을 구상하기 위한 절차와 각 단계별 주요 내용을 설명하시오

 - 2019년 117회 1교시 : 협력형 ITS(C-ITS)

 - 2021년 123회 4교시 : 자동차·도로교통 분야 ITS 사업시행지침에서 ITS사업의 실시계획 수립 시 고려사항을 설명하시오

 - 2023년 129회 1교시 : ITS(Intelligent Transport System)와 C-ITS(Cooperative-ITS)

 - 2024년 132회 2교시 : ITS의 개념 및 시스템별 세부내용에 대하여 설명하시오

 

 

※ 참고자료

 - 교통공학원론(도철웅)

 - 제2차 자동차·도로교통분야 지능형 교통체계(ITS) 기본계획 2030 (2022.3, 국토교통부)

 - ITS국가교통정보센터 홈페이지, C-ITS 시범사업 홍보관 홈페이지

 - 자동차·도로교통 분야 ITS 사업시행지침 (국토교통부고시 제2021-1058호)

 - 국토부 보도자료 (안전한 미래 도로교통 환경 구축에 박차, 2016.2.4)