자율주행 및 인프라 발전단계에 따른 스마트 버스교통체계 구상

고속도로 교통시스템(Intelligent Transport Systems, ITS)의 도입, 환승할인 및 One Card All Pass, BRT의 확대 등에 의해 국내 버스수단분의 차율은 전반적으로 증가했지만, 2011년 다음의 국내 시내버스는 자가용 승용차의 및 KTX 네트워크의 확장 등에 의해 둔화·감소 경향에 있다. 이러한 대중교통의 한계를 극복하기 위해 다모드 간 모빌리티 서비스를 연계·통합(connectivity)의 자동화(automation)와 공유화(sharing)를 통해 버스 대중교통의 경쟁력을 높일 필요가 있다. 따라서 본 논문은 버스의 대중교통에 필요한 자율주행 및 인프라 기술을 도출하고, 요구 기술을 분석해 도입 가능한 서비스 도입 및 버스 교통체계 구상을 중심으로 작성했다.

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사례를 검토해 버스교통체계 운영서비스를 운영차량의 종류, 전용도로 유무, 정류장 운영형태, 정차정류장 수, 노선운행방식, 이용자는 접근방식, 운영형식에 따라 7가지 유형(S1~S7)으로 구분하고 이에 필요한 자율주행 관련 차량과 인프라 기술을 분석했다. 이를 위해 버스 대중교통 관련 인프라 수준()을 0~5로 구분해 전문가들의 설문조사를 이용한 차량 기술과 인프라 기술의 요구사항을 도출했다.일반적으로 센서 기반의 자율주행 차량 기술은 인프라 수준이 낮은 상태에서도 일정 부분 작동 가능하고 초회 나쁘지 않으며, 고급 차량 기술은 일정 수준 이상의 도로 상태를 요구하고 있다. 역시 인프라에 의존하는 자율주행일수록 높은 수준의 도로조건이 필요하다. 이것을 근거로, 서비스 타입별 인프라 레벨에 따른 요구 기술을 보면, BRT 구간은 다른 서비스에 비해 요구 기술이 적고, 조기의 도입이 가능하지만, 수요 응답 서비스는 한층 더 기술개발이 필요하다.​

현행 대중교통 관련 도로 인프라의 주행 적합도를 실차 주행을 통해 평가하고, 서비스별 자율주행 지원을 위한 인프라 기술 수준과 비교해 서비스별 도입 전략을 제시했다. 비교적 현행 인프라의 주행적합도가 높고, 자율주행 지원 인프라의 필요기술 수준이 낮은 ‘S1.BRT’ 서비스와 ‘S2.’ 서비스는 기존 인프라의 큰 개선 없이 ‘비전센서+딥러닝+레이더 센서’를 기반으로 한 자율주행 도입이 가능할 것으로 예상된다. 현행 인프라의 주행 적합도도 중간 정도이며, 자율주행 지원 인프라의 필요 기술 수준도 중간 정도인「S3.그룹」서비스와「S4.By-Pass」서비스는 물리적 인프라의 개선과 함께 고정밀도 지도와 디지털 인프라의 구축, C-ITS 구축을 통한 적극적인 안전지원 서비스의 공급을 통합적으로 고려한 최적화된 솔루션 개발이 필요하다고 생각된다. 현행 인프라의 주행 적합도는 낮은 자율 주행 지원 인프라의 필요 기술 수준도 높다”S5. 도심”서비스와 “S6. 소외 땅”서비스는 노면 표시 상태의 오류, 불법 주정차 차량, 좁은 도로 폭에서 급커브, 장애물과 보행자, 과속 방지턱 등 여러 요인에 대한 대책이 수반되어야 자율 주행 차량 기반 서비스의 도입이 가능할 것으로 예상된다. 특히 S6. 소외지면 서비스가 공급되는 국지도로는 도로의 자율주행 적합도가 극히 낮아 주요 노선을 중심으로 디지털 인프라를 구축하는 전략을 쓰는 것이 상용화에 유리하다고 판단된다.​

현재의 대중교통시스템과 비교하면 자율주행 기반의 버스교통체계에서는 현재의 대중교통시스템에 포함된 광역간선버스, 지선버스, 마을버스는 효율성 및 이동편의성 향상을 위해 수요대응버스로 전환될 것으로 예측된다. 나머지 광역간선버스, 지선버스는 자율주행 서비스를 제공하더라도 당분간 운영방식과 요금체계는 고정적일 것으로 보인다. BRT처럼 인프라 환경이 갖춰진 구간에는 자율주행 기술이 빠르게 도입되지만 통행 수요가 많고 피크/오프 피크 통행 패턴이 뚜렷해 운영의 효율성보다 안전성을 강화하는 방식으로 수단 중심의 완전 무인으로 전환될 가능성이 높다.

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대중 교통에서 가장 큰 변수는 전세 버스였다 일반적으로 전세버스는 특정 민간 중견기업의 출퇴근 버스, 셔틀버스가 스스로 관광버스로서 이들에 대한 운영방식, 요금체계가 완전히 수요대응형으로 전환될 것으로 예측된다. 자기머지 카풀 택시 공유기반택시 등의 운영방식과 요금체계는 기존 방식대로 완전수요대응형으로 탄력요금제가 이어질 수밖에 없었다. 하지만 주목할 점은 이들의 운영은 자율주행 서비스의 제공, 운영관리, 공유서비스의 운영관리에 따라 다양한 비즈니스 모델과 운영주체들이 자연스럽게 나타날 것이다.

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국내 대중교통은 정부의 핵심 교통정책 분야여서 4차 산업혁명의 교통혁신에서도 자율주행 기반의 스마트 대중교통체계 변이가 중요하다. 실제 자율주행 관련 차량 기술, 인프라 기술 등의 분석을 바탕으로 인프라 수준과 비교·분석, 서비스 도입 전략, 스마트 대중교통 체계 구상은 향후 대중교통 정책과 조사 개발에 기초 조사가 될 것으로 기대된다. 나쁘지 않은 본 조사결과와 연계해 대중교통 지원을 위한 핵심기술에 대한 조사개발계획의 책정, 이를 촉진하기 위한 정책 및 사업추진, 법제도 지원 등이 실시되어야 하며, 대중교통 분야의 자율주행 상용화가 초기에 실현될 것이다.글 강경표 센터장 / 대한민국교통조사원 자율협력주행조사센터 탁세현 부조사위원 / 대한민국교통조사원 자율협력주행조사센터 김해곤 조사원 / 대한민국교통조사원 자율협력주행조사센터출처 : 대한민국교통조사원 월간교통