지능형 교통 시스템 (ITS)은 지능을 구현하지 않고도 다양한 교통 수단 및 교통 관리 모드와 관련된 혁신적인 서비스를 제공하고 사용자가 정보를 더 잘 활용하고보다 안전하고 체계적으로 조정할 수있게 해주는 고급 응용 프로그램입니다. ‘전송 네트워크의 사용.
ITS는 모든 운송 수단을 언급 할 수 있지만, 2010 년 7 월 7 일에 만들어진 유럽 연합 2010 / 40 / EU의 지침은 ITS를 정보 통신 기술이 인프라를 포함한 도로 운송 분야에 적용되는 시스템으로 정의했습니다 , 차량 및 사용자, 교통 관리 및 이동성 관리뿐만 아니라 다른 운송 수단과의 인터페이스에도 유용합니다. ITS는 도로 운송, 교통 관리, 이동성 등과 같은 여러 상황에서 운송 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
배경
최근 ITS 영역에서의 정부 활동은 국토 안보에 대한 관심이 증대됨에 따라 더욱 자극 받게됩니다. 제안 된 ITS 시스템 중 다수는 도로 안전 감시를 포함하는데 이는 국토 보안의 우선 순위입니다. 많은 시스템의 자금 조달은 국토 안보 기관을 통해 직접 또는 승인을받습니다. 또한 ITS는 자연 재해 나 위협의 결과와 같은 대규모 사고 이후 도시 중심부 사람들의 급속한 대량 대피에 중요한 역할을 할 수 있습니다. ITS와 관련된 인프라 및 계획의 대부분은 국토 보안 시스템의 필요성과 유사합니다.
개발 도상국에서 농촌에서 도시화 된 서식지로의 이주가 다르게 진행되었습니다. 개발 도상국의 많은 지역은 상당한 자동차 화와 교외의 형성없이 도시화되었습니다. 인구의 일부는 자동차를 구입할 수 있지만, 자동차는 이러한 복합 운송 시스템의 혼잡을 크게 증가시킵니다. 그들은 또한 상당한 대기 오염을 일으키고 심각한 안전 위험을 제기하며 사회의 불평등을 악화시킨다. 높은 인구 밀도는 보행, 자전거 운송, 오토바이, 버스 및 기차의 복합 운송 시스템에 의해 지원 될 수 있습니다.
중국, 인도, 브라질과 같은 개발 도상국의 다른 부분은 여전히 시골에 머물러 있지만 급속하게 도시화되고 산업화되고 있습니다. 이 분야에서 인구의 자동차 화와 함께 자동화 된 인프라가 개발되고 있습니다. 부의 불균형은 인구의 일부만이 운전할 수 있다는 것을 의미하므로 가난한 사람들을위한 고밀도 복합 운송 시스템은 부유층을위한 고도의 자동화 된 운송 시스템에 의해 조정됩니다.
지능형 교통 기술
지능형 교통 시스템은 자동차 네비게이션과 같은 기본 관리 시스템에서 적용되는 기술이 다양합니다. 교통 신호 제어 시스템; 컨테이너 관리 시스템; 가변 메시지 표지판; 자동 번호판 인식 또는 속도 CCTV 시스템과 같은 응용 프로그램을 모니터링하는 카메라; 주차 안내 및 정보 시스템과 같은 여러 다른 출처의 실제 데이터 및 피드백을 통합하는 고급 응용 프로그램에 이르기까지 다양합니다. 기상 정보; 교량 제빙 (미국 제빙) 시스템; 등. 또한 고급 모델링 및 이전 기준 데이터와의 비교를 가능하게하는 예측 기술이 개발되고 있습니다. 이러한 기술 중 일부는 다음 섹션에서 설명합니다.
무선 통신
지능형 교통 시스템을위한 다양한 형태의 무선 통신 기술이 제안되었다. UHF 및 VHF 주파수의 무선 모뎀 통신은 ITS 내의 장거리 및 장거리 통신에 널리 사용됩니다.
350 미터의 근거리 통신은 IEEE 802.11 프로토콜, 특히 지능형 교통 학회와 미국 교통부가 추진하는 WAVE 또는 Dedicated Short Range Communications 표준을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 이론적으로 이러한 프로토콜의 범위는 모바일 ad hoc 네트워크 또는 메쉬 네트워킹을 사용하여 확장 할 수 있습니다.
WiMAX (IEEE 802.16), GSM (Global System for Mobile Communications) 또는 3G와 같은 인프라 네트워크를 사용하여 장거리 통신이 제안되었습니다. 이러한 방법을 사용하는 장거리 통신은 잘 확립되어 있지만 단거리 프로토콜과 달리 이러한 방법은 광범위하고 매우 비싼 인프라 배치가 필요합니다. 이 인프라를 지원해야하는 비즈니스 모델에 대한 합의가 부족합니다.
자동차 보험 회사는 eCall 및 행동 추적 기능을 Telematics 2.0의 형태로 지원하기 위해 특별 솔루션을 활용 해 왔습니다.
전산 기술
차량 전자 장치의 최근 발전으로 인해 차량에 탑재되는 컴퓨터 프로세서의 수는 적어지고 기능이 향상되었습니다. 2000 년대 초반의 전형적인 차량에는 비 실시간 운영 시스템을 갖춘 20 ~ 100 개의 네트워크로 연결된 개별 마이크로 컨트롤러 / 프로그래머블 로직 컨트롤러 모듈이있다. 현재의 추세는 하드웨어 메모리 관리 및 실시간 운영 체제를 갖춘 더 적은 비용의 마이크로 프로세서 모듈을 지향합니다. 새로운 임베디드 시스템 플랫폼은 모델 기반 프로세스 제어, 인공 지능 및 유비쿼터스 컴퓨팅을 포함하여보다 정교한 소프트웨어 애플리케이션을 구현할 수 있도록합니다. 아마도 지능형 교통 시스템에서 가장 중요한 것은 인공 지능입니다.
플로팅 카 데이터 / 플로팅 셀룰러 데이터
“떠 다니는 자동차”또는 “탐침”데이터는 다른 운송 경로를 수집했습니다. 대체로 네 가지 방법이 원시 데이터를 얻는 데 사용되었습니다.
삼각 측량 방법. 선진국에서는 차량의 상당 부분에 하나 이상의 휴대 전화가 있습니다. 음성 연결이 설정되지 않은 경우에도 전화는 주기적으로 현재 상태 정보를 휴대폰 네트워크로 전송합니다. 2000 년대 중반, 휴대 전화를 익명의 트래픽 프로브로 사용하려는 시도가있었습니다. 자동차가 움직이는 동안 차량 내부의 모든 휴대 전화 신호도 마찬가지입니다. 삼각 측량, 패턴 일치 또는 셀 섹터 통계 (익명 형식)를 사용하여 네트워크 데이터를 측정하고 분석함으로써 데이터가 트래픽 흐름 정보로 변환되었습니다. 혼잡이 많을수록 더 많은 자동차, 더 많은 전화 및 더 많은 프로브가 있습니다. 대도시 지역에서는 안테나 사이의 거리가 짧아지고 이론적으로 정확도가 높아집니다. 이 방법의 장점은 도로를 따라 인프라를 구축 할 필요가 없다는 것입니다. 휴대 전화 네트워크 만 활용됩니다. 그러나 실제로는 삼각 측량 방법이 복잡 할 수 있습니다. 특히 동일한 휴대 전화 타워가 2 개 이상의 평행 경로 (예 : 정면 도로가있는 고속도로, 고속도로 및 고속철도)와 2 개의 통근 노선 또는 더 평행 한 거리, 또는 버스 노선 인 거리). 2010 년 초반까지 삼각 측량 방법의 인기는 감소하고있었습니다.
차량 재발견. 차량 재 식별 방법은 도로를 따라 설치된 감지기 세트를 필요로합니다. 이 기술에서는 차량의 장치에 대한 고유 한 일련 번호가 한 위치에서 감지 된 다음 다시 도로에서 다시 감지 (재 식별)됩니다. 이동 시간과 속도는 특정 장치가 센서 쌍으로 감지 된 시간을 비교하여 계산됩니다. 이 작업은 Bluetooth 또는 기타 장치의 MAC 주소를 사용하거나 전자 요금 징수 (ETC) 트랜스 폰더 ( “유료 태그”라고도 함)의 RFID 일련 번호를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
GPS 기반 방법. 점점 더 많은 수의 차량이 교통 정보 제공 업체와 양방향 통신을하는 차량 내 satnav / GPS (위성 항법) 시스템을 갖추고 있습니다. 이 차량의 위치 판독 값은 차량 속도를 계산하는 데 사용됩니다. 현대의 방법은 전용 하드웨어를 사용하지 않고 대신 텔레매틱스 2.0 방식을 사용하는 스마트 폰 기반 솔루션을 사용할 수 있습니다.
스마트 폰 기반의 풍부한 모니터링. 다양한 센서를 갖춘 스마트 폰을 사용하여 트래픽 속도와 밀도를 추적 할 수 있습니다. 자동차 운전자가 사용하는 스마트 폰의 가속도계 데이터를 모니터링하여 교통 속도와 도로 품질을 확인합니다. 스마트 폰의 오디오 데이터 및 GPS 태깅을 통해 트래픽 밀도 및 가능한 교통 정체를 식별 할 수 있습니다. 이것은 연구 실험 시스템 Nericell의 일부로 인도의 Bangalore에서 구현되었습니다.
플로팅 카 데이터 기술은 다른 트래픽 측정 방법에 비해 장점을 제공합니다.
센서 또는 카메라보다 저렴함
더 많은 적용 범위 (잠재적으로 모든 위치와 거리 포함)
보다 신속한 설치 및 적은 유지 보수
호우 등 모든 기상 조건에서 사용할 수 있습니다.
감지 기술
최첨단 마이크로 칩, RFID (RFID (Radio Frequency Identification)) 및 저렴한 지능형 비콘 감지 기술과 결합 된 통신 및 정보 기술의 기술적 진보로 지능형 교통 시스템의 운전자 안전 혜택을 촉진하는 기술 기능이 향상되었습니다 전 세계적으로 ITS 용 감지 시스템은 차량 및 인프라 기반 네트워크 시스템, 즉 지능형 차량 기술입니다. 인프라 센서는 필요에 따라 도로 또는 도로 주변 (예 : 건물, 기둥, 간판)에 설치되거나 내장 된 불량 (예 : 도로 내 반사 장치) 장치이며 예방 도로 건설 유지 보수 중에 수동으로 보급 될 수 있습니다 또는 신속한 배치를위한 센서 사출 기계로 가능합니다. 차량 감지 시스템에는 식별 통신을위한 인프라 – 차량 간 및 차량 – 인프라 간 전자 표지의 배치가 포함되며 비디오 자동 번호판 인식 또는 차량 자석 서명 감지 기술을 원하는 간격으로 사용하여 위험 상태에서 작동하는 차량의 지속적인 모니터링을 향상시킬 수 있습니다 영역.
유도 루프 탐지
유도 루프는 루프의 자기장을 통과하는 차량을 감지하기 위해 노반에 배치 할 수 있습니다. 가장 단순한 감지기는 루프를 통과하는 시간 단위 (일반적으로 미국에서는 60 초) 동안 차량 수를 계산하는 반면 정교한 센서는 속도, 길이 및 차량 종류와 거리를 추정합니다. 루프는 단일 차선이나 여러 차선에 배치 할 수 있으며 고속으로 움직이는 차량은 물론 매우 느리거나 정지 된 차량에서도 작동합니다.
비디오 차량 탐지
비디오 카메라를 사용한 트래픽 흐름 측정 및 자동 사고 탐지는 차량 탐지의 또 다른 형태입니다. 자동 번호판 인식에 사용되는 것과 같은 비디오 감지 시스템은 노면이나 노반에 직접 구성 요소를 설치하는 것을 포함하지 않으므로 이러한 유형의 시스템은 트래픽 탐지의 “방해가없는”방법으로 알려져 있습니다. 카메라의 비디오는 차량이 지나갈 때 비디오 이미지의 변화하는 특성을 분석하는 프로세서에 공급됩니다. 카메라는 일반적으로 도로 위 또는 인접한 기둥이나 구조물에 설치됩니다. 대부분의 비디오 감지 시스템은 프로세서에 기본 배경 이미지를 “가르치기”위해 초기 구성이 필요합니다. 여기에는 보통 차선 사이의 거리 또는 도로 위의 카메라 높이와 같은 알려진 측정 값을 입력해야합니다. 단일 비디오 감지 프로세서는 브랜드 및 모델에 따라 1 ~ 8 대의 카메라에서 동시에 트래픽을 감지 할 수 있습니다. 비디오 감지 시스템의 일반적인 출력은 차선별로 차량 속도, 수, 차선 점유율 판독 값입니다. 일부 시스템은 갭, 헤드 웨이, 정지 차량 감지 및 잘못된 방식의 차량 경보를 비롯한 추가 출력을 제공합니다.
블루투스 탐지
블루투스는 여행 시간을 측정하고 출발지 및 목적지 분석을하는 정확하고 저렴한 방법입니다. 지나가는 차량의 블루투스 장치는 도로를 따라 감지 장치에 의해 감지됩니다. 이러한 센서가 상호 연결되어 있으면 이동 시간을 계산하고 원본 및 대상 행렬에 대한 데이터를 제공 할 수 있습니다. 다른 트래픽 측정 기술과 비교할 때 블루투스 측정에는 몇 가지 차이점이 있습니다.
두 번째 여행 시간을 제공하기위한 절대적인 확인과 함께 정확한 측정 포인트.
방해가되지 않아 영구 사이트와 임시 사이트 모두 저가 설치가 가능합니다.
차량에 브로드 캐스팅하는 블루투스 기기 수에 따라 제한되어 있으므로 계산 및 기타 애플리케이션이 제한적입니다.
시스템은 일반적으로 캘리브레이션이 거의 필요 없거나 거의 필요없이 신속하게 셋업됩니다.
블루투스 장치가 보드 차량 및 휴대용 전자 장치 방송에서 보편화되면서 시간이 지남에 따라 수집되는 데이터 양은 여행 시간 및 추정 목적에 대해보다 정확하고 가치가있게되며 자세한 정보는에서 확인할 수 있습니다.
또한 타이어 소음, 엔진 소음, 엔진 공회전 소음, 호크 및 난류 소음의 누적 사운드로 구성된 오디오 신호를 사용하여 도로의 교통 밀도를 측정 할 수 있습니다. 길가에 설치된 마이크는 다양한 차량 소음으로 구성된 오디오를 픽업하고 오디오 신호 처리 기술을 사용하여 트래픽 상태를 추정합니다. 이러한 시스템의 정확도는 위에서 설명한 다른 방법과 잘 비교됩니다.
여러 트래픽 감지 방식의 정보 융합
서로 다른 감지 기술의 데이터를 지능적인 방식으로 결합하여 트래픽 상태를 정확하게 결정할 수 있습니다. 도로 측에서 수집 한 음향, 이미지 및 센서 데이터를 활용하는 데이터 융합 기반 접근법은 서로 다른 개별 방법의 장점을 결합하여 나타냈다.
지능형 교통 애플리케이션
긴급 차량 통보 시스템
차량 내 eCall은 차량 탑승자가 수동으로 생성하거나 사고 후 차량 센서의 활성화를 통해 자동으로 생성됩니다. 활성화되면, 차량 내부 eCall 장치는 가장 가까운 비상 점 (일반적으로 가장 가까운 E1-1-2 공공 안전 응답 지점, PSAP)에 직접 음성 및 데이터를 전달하는 비상 전화를 설정합니다. 음성 통화는 차량 탑승자가 훈련 된 eCall 운영자와 통신 할 수있게합니다. 동시에 음성 통화를 수신하는 eCall 운영자에게 최소 데이터 세트가 전송됩니다.
최소 데이터 세트에는 시간, 정확한 위치, 차량 주행 방향 및 차량 식별 정보를 포함하여 사건에 대한 정보가 포함됩니다. 범 유럽 eCall은 모든 새로운 형식 승인 차량을 표준 옵션으로 운영하는 것을 목표로합니다. eCall 시스템 제조업체에 따라 휴대 전화 기반 (차량용 인터페이스에 블루투스 연결), 통합 e 콜 (eCall) 장치 또는 네비게이션, 텔레매틱스 장치 또는 요금 징수 장치와 같은 더 넓은 시스템의 기능이 될 수 있습니다. eCall은 2010 년 말까지 유럽 통신 표준 협회 (European Telecommunications Standards Institute)의 표준화와 프랑스 및 영국과 같은 대규모 유럽 연합 (EU) 회원국들로부터의 공약을 앞두고 제공 될 것으로 예상됩니다.
EC가 지원하는 프로젝트 SafeTRIP은 S-band 위성 통신을 사용하여 도로 안전을 개선하고 탄력적 인 의사 소통을 제공하는 개방형 ITS 시스템을 개발 중입니다. 그러한 플랫폼은 EU 내에서 긴급 통화 서비스를보다 광범위하게 지원할 것입니다.
자동 도로 시행
카메라와 차량 감시 장치로 구성된 교통 감시 카메라 시스템은 속도 제한이나 다른 도로의 법적 요구 사항을 위반 한 차량을 식별하고 식별하며 번호판 번호를 기반으로 자동으로 티켓 위반자를 식별합니다. 교통 티켓은 우편으로 발송됩니다. 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
적법한 속도 제한을 초과하는 차량을 식별하는 속도 카메라. 많은 그러한 장치는 도로의 각 차선에 묻혀있는 차량의 속도 또는 전자기 루프를 탐지하기 위해 레이더를 사용합니다.
빨간색 신호등이 표시되어있는 동안 정지 선이나 지정된 정지 장소를 가로 지르는 차량을 탐지하는 적색 등화 카메라.
버스 전용 차선을 주행하는 차량을 식별하는 버스 레인 카메라. 일부 관할 지역에서는 버스 정류장을 택시 또는 자동차 정비에 종사하는 차량이 사용할 수 있습니다.
불법적으로 철도를 가로 지르는 차량을 식별하는 레벨 교차 카메라.
이 라인을 지나는 차량을 식별하는 이중 흰색 라인 카메라.
HOV 요구 사항을 위반하는 차량을 식별하는 높은 점유 차량 차선 카메라.
가변 속도 제한
최근에는 도로 혼잡 및 기타 요인에 따라 변하는 가변 속도 제한을 실험하기 시작한 관할 구역이 있습니다. 일반적으로 그러한 속도 제한은 좋은 조건에서 개선되기보다는 열악한 조건에서 감소하는 것으로 변합니다. 한 가지 예가 영국의 M25 고속도로로 런던을 우회합니다. M25 가변 속도 제한 중 가장 많이 주행 한 14 마일 (교차점 10에서 16) 구간은 자동 시행과 함께 1995 년부터 시행되었습니다. 초기 결과는 여행 시간 단축, 교통 흐름의 원활화 및 사고 건수가 감소하여 1997 년 실시가 영구화되었습니다. M25의 추가 시험은 지금까지 결정적이지 못한 것으로 입증되었습니다.
동적 신호등 시퀀스
동적 교통 신호등 시퀀스에 RFID를 사용하는 방법에 대한 2008 년 논문이 발표되었습니다. 이미지 처리 및 빔 인터 럽션 기술을 사용하는 시스템에서 일반적으로 발생하는 문제를 우회하거나 회피합니다. 적절한 알고리즘과 데이터베이스를 갖춘 RFID 기술을 다중 차량, 다중 레인 및 다중 도로 교차 지역에 적용하여 효율적인 시간 관리 체계를 제공했습니다. 각 열의 통과를 위해 동적 시간 계획이 수립되었습니다. 시뮬레이션을 통해 동적 시퀀스 알고리즘이 극단적 인 경우도있을 수 있음을 알 수있었습니다. 이 신문은이 시스템이 각 열의 차량 수와 경로 설정 재산을 고려하여 교통 경찰의 판단을 모방 할 수 있다고 말했다.
충돌 회피 시스템
일본은 고속도로에 차가 멈춘다는 것을 운전자에게 알리기 위해 센서를 설치했다.
도로상의 협동 시스템
도로에서의 통신 협력은 카 - 투 – 카, 카 – 투 – 인프라 및 그 반대로 포함됩니다. 차량에서 사용할 수있는 데이터를 수집하여 중앙 융합 및 처리를 위해 서버로 전송합니다. 이 데이터는 비 (와이퍼 활동) 및 정체 (빈번한 제동 활동)와 같은 이벤트를 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 서버는 단일 또는 특정 드라이버 그룹 전용의 운전 권장 사항을 처리하여 차량에 무선으로 전송합니다. 협업 시스템의 목표는 교통 안전을 향상시키기 위해 통신 및 센서 인프라를 사용하고 계획하는 것입니다. 도로 교통 협조 시스템의 정의는 유럽 집행위원회 (European Commission)
“도로 운영자, 인프라, 차량, 운전자 및 기타 도로 사용자가 협력하여 가장 효율적이고 안전하며 안전하고 편안한 여정을 제공합니다. 차량 – 차량 및 차량 인프라 협력 시스템은 달성 가능한 개선점을 넘어서 이러한 목표에 기여할 것입니다 독립형 시스템으로. ”
지능형 교통 시스템 세계 대회 – ITS World Congress는 ITS 기술을 홍보하기위한 연례 전시회입니다. ERTICO- ITS Europe, ITS America 및 ITS AsiaPacific은 매년 ITS World Congress 및 전시회를 후원합니다. 매년이 행사는 다른 지역 (유럽, 미주 또는 아시아 태평양)에서 열립니다. ITS 세계 대회는 1994 년 파리에서 개최되었습니다.
유럽
전국 ITS 협회 네트워크는 국가 ITS 관심사를 그룹화 한 것입니다. 2004 년 10 월 7 일 런던에서 공식 발표되었습니다. 사무국은 ERTICO – ITS Europe에 있습니다.
ERTICO – ITS Europe은 ITS의 개발 및 배포를 홍보하는 공공 / 민간 파트너십입니다. 이들은 공공 당국, 업계 선수, 인프라 운영자, 사용자, 전국 ITS 협회 및 기타 조직을 연결합니다. ERTICO 작업 프로그램은 환경 영향을 줄이기위한 조치를 고려하면서 운송 안전, 보안 및 네트워크 효율성을 개선하기위한 이니셔티브에 중점을 둡니다.
미국
미국에서는 각 주마다 ITS 기술과 아이디어를 홍보하고 소개하기 위해 매년 회의를 개최하는 ITS 장이 있습니다. 주 내 각 교통국 (주,시, 군, 카운티) 대표가이 회의에 참석합니다.