▲ 트램 주행 중 전방 20m 지점에 위치한 자동차 모형을 카메라 영상과 인공지능 알고리즘으로 인지한 모습

한국철도기술연구원(원장 한석윤)은 트램 주행 중 발생하는 사고와 피해를 예방하는 ‘무가선 트램 자율주행기술’을 개발했다.

교통신호 제어기와 연계한 교차로 신호 준수를 비롯해 보행자, 자동차, 자전거 등 전방 100m 이내의 객체 인지, 충돌 위험도 판단에 따른 제어 등이 가능하다.

트램 주행선로에서 신호를 위반하는 자동차, 자전거, 보행자 등과의 충돌사고 50% 이상, 피해 규모 30% 이상을 줄여 트램의 도로주행 안전성을 확보할 수 있게 됐다.

또한, 차량에 탑재된 대용량 배터리를 급속충전하기 위한 충전 위치 정밀정차, 승객의 안전한 승하차를 돕는 승하차 감지 제어 기능으로 트램의 안전성을 높였다.

개발된 무가선 트램 자율주행기술에는 자동차의 자율주행기술과 트램의 신호기술이 융합됐다.

전방 100m 객체까지 검지 가능한 카메라 및 영상 분석 인공지능 알고리즘을 적용하여 자동차보다 2~3배 이상 긴 제동거리 문제 및 개방형 정거장에서 다수의 출입문으로 발생되는 승하차 혼잡을 해결했다.

또한, 트램 주행로를 데이터화한 선형맵 기반의 충돌 위험도 판단 기능으로 자동차, 자전거, 보행자 등과의 충돌을 예방한다.

▲ 트램 주행 중 보행자 모형을 인지하여 정차한 모습

차량·사물통신(V2X: Vehicle to Everything)으로 트램 신호기 잔여 시간 등의 정보를 트램 차량이 직접 수신받아 교차로 통과나 정차를 스스로 판단하고, 적합한 목표속도를 설정하고 주행한다. 정차가 필요할 경우, 외부 위험요소가 없으면 교차로 정지선에 정위치 정차한다.

철도연은 충북 오송의 무가선 트램시험선에서 자율주행으로 600km 누적 주행시험을 진행하여 개발한 자율주행 기술을 검증했다.

3개 정거장, 4개 교차로로 구성된 1.3km 선로에서 시종점 운행, 구간별 제한속도, 돌발상황 등 주행 시나리오에 따른 시험을 진행했다.

황현철 철도연 스마트램연구실장은 “트램이 주변 상황을 실시간으로 감시하고 위험 상황에 능동적으로 대처하는 자율주행 기술의 상용화가 한 걸음 더 가까워졌다”며, “계속해서 다양한 환경과 시나리오에서 자율주행 시험을 진행하여 기술의 완성도를 높이겠다”고 말했다.

한석윤 철도연 원장은 “트램의 자율주행 기술은 안전하고 편리한 트램을 운영하는 핵심기술이 될 것”이라며, “생활 속 대중교통 수단으로 우리 삶을 더욱 안락하게 하고, 디지털 경제 패권 국가 실현을 위한 K-철도기술의 명품화를 위해 노력하겠다”고 전했다.