뉴질랜드 오클랜드의 Tamaki Drive 도로, FLIR 열화상 센서로 자전거 교통 안전성 개선

차량과 보행자가 뒤섞인 혼합 교통 환경에서는 종종 자전거 사용자들의 안전이 취약하게 나타납니다. 뉴질랜드 오클랜드에 위치한 유동 인구가 많은 Tamaki Drive 도로는 이와 같이 자전거 사용자에게 취약한 환경이었으며, 이미 인명 손실 및 심각한 부상 등을 포함한 다양한 자전거 사고가 지난 몇 년 동안 발생하였습니다. 오클랜드 교통국은 사고를 방지하기 위해 FLIR Systems의 열화상 기술로 구동되는 자전거 경고 시스템이 포함된 포괄적인 자전거 안전 시스템을 구축하기로 결정했습니다.

이 도로는 오클랜드의 상징적인 요소이며, 도시 내에서 가장 매력적이며, 중요한 도로 시설입니다. 오클랜드 시의 주요 진출입로인 이 도로는 또한 현지인들의 레크리에이션 자원이자, 원주민인 마오리족에게도 의미가 깊은 문화적 장소에 해당합니다. 차량 운전자, 자전거 이용자, 대중 교통 운영자, 보행자 및 관광객 모두가 이 지역을 공유하였으며, 보행자, 대중 교통 및 주차 시설이 차지하는 비중이 높게 나타났습니다. 해당 도로의 자전거 안전 문제에 대한 대응을 위해, 2010년 오클랜드 시 교통국에서는 독립적인 안전 감사를 실시했습니다. 이는, 차량의 속도를 줄이고, 운전자들이 자전거 이용자를 보다 잘 인지하도록 유도하는, 자전거 전용 차선의 설치, 거리 시설물의 재배치 및, 보다 구체적으로는, 자전거 경고 시스템 등과 같은 다양한 교통 안전 프로젝트들이 정의되기 시작하였습니다.

전통적인 방식의 연속 점멸 경고등을 설치했으나, 운전자의 운전 패턴에 변화를 유도할 수 있을 만큼 운전자에게 경각을 일으킬 수 없었기 때문에 그 효과가 미미했습니다. 이 프로젝트의 경우, 자전거 이용자의 존재 여부에 대한 탐지 결과를 토대로 경고 신호를 표시하는 형식의 적용은 아니었습니다.

자전거 경고 시스템

Tamaki Drive 도로 중 중요하게 고려된 구간은 차량 운전자들이 해당 도로에서 Ngapipi Road 방면으로 우회전을 할 수 있는 교차 구간이었습니다. 해당 구간은 차량 운전자와 자전거 운전자 간의 충돌 위험이 실제로 높게 나타나는 것으로 확인된 구간이었습니다. “Tamaki Drive 상에서 자전거를 타는 사람들의 안전을 개선하고, 자전거를 우회하려는 차량 운전자의 시야를 넓힐 수 있는 방안이 필요했습니다.”라고, 오클랜드 교통국의 도로 회랑 운영부문의 관리자인 Karen Hay가 말합니다. “우리는 사실 운전자들이 해당 도로가 자전거와 차량이 모두 통행할 수 있는 도로임을 쉽게 인지할 수 있도록 하며, 동시에 자전거 이용자들에게 해당 도로에서 그들의 안전이 고려되고 있다는 사실을 인식하게 해줄 수 있는 시스템이 필요했습니다. 우리는 직접적인 시각적 확인과 자전거 타는 사람과 자전거와 차량을 구별할 수 있는 사람의 빠른 탐지가 필요한 시스템이 필요했습니다. 그리고 FLIR Systems의 솔루션은 딱 우리가 찾던 것이었습니다.” FLIR Systems의 지능형 교통 시스템 (ITS) 비즈니스 개발 관리자인 Nico Verstraete는 "경고등은 운전자의 인지도를 높여, 자전거 이용자에게 그들이 미치는 위험을 줄이도록 그들의 행동 변화를 유도합니다.”라고 말합니다. “그러나, 기존의 상시 점멸 경고등의 경우, 운전자가 운전 행태를 바꾸도록 유도할 수 있을 만큼의 자극을 제공하지 못했기 때문에, 그 효과가 떨어질 수 밖에 없습니다. 이 프로젝트의 경우, 자전거 이용자의 존재 여부에 대한 탐지 결과를 토대로 경고 신호를 표시하는 형식의 적용은 아니었습니다.

ThermiCam은, 교통 관리자들에게, 실제 자전거 이용자가 자전거 전용 차선을 사용하던, 차량용 차선을 사용하는지, 그리고 가용 조명 장치의 수량과 무관하게, 365일 24시간 끊임없이 자전거 사용자들을 탐지할 수 있는 기능을 제공합니다.

자전거 존재 여부 탐지

이 자전거 존재 여부의 정보를 수집할 방법이 관건이었습니다. 오클랜드 교통국은 실제로 FLIR Systems의 지능형 교통 시스템 (ITS) 기술에 문외한은 아니었습니다. 교통국은 오클랜드의 Victoria 터널 및 Wellington 터널의 사고 탐지 기술, 오클랜드의 Halsey/Gaunt의 차량 탐지 센서 및 13개의 교차로에 설치한 보행자 탐지 센서 등 다양한 FLIR 기술을 사용한 바 있습니다. 그러나 FLIR 센서를 이용하여 자전거를 탐지하는 기술은 그들에게 새로운 기법이었으며, 결과적으로 이상적이지 않은 것으로 판단된 그 밖의 다른 솔루션들을 직접 조사한 후에야 FLIR의 솔루션을 이해하게 되었습니다. 조사를 실시한 첫 번째 솔루션은 가시 광선 비디오 탐지 솔루션(타사)이었습니다. “전통적인 비디오 기반 탐지 기술은 자전거 및 자동차 탐지에서 양호한 결과를 나타냈습니다."라고 Nico Verstraete는 말합니다. “그러나 어두운 곳이나 야간 시간대에 자전거 또는 차량을 식별하기는 어려웠습니다. 자전거가 항상 야간 조명을 사용하지 않기 때문이었습니다.” 두 번째 솔루션은 자전거 차선에 유도 루프를 구성하는 방안이었습니다. 이 유도형 루프는 자전거 바퀴의 전자기 서명 정보를 분석하며, 따라서 자전거의 존재 여부를 탐지합니다. “그러나 이 솔루션은, 자전거 이용자들이 항상 자전거 차선을 사용하지 않기 때문에, 따라서 탐지가 되지 않기 때문에 효과적일 수 없었습니다."라고 Karen Hay는 평가합니다. “또한, 유도형 루프는, 금속 소재가 적은 탄소 섬유 소재로 제작된 자전거의 경우, 센서 감지가 어려울 수 있다는 점에서, 또한 적합하지 못하다고 판단했습니다."

열을 이용한 자전거 탐지 센서

운 좋게도 오클랜드 교통국은 지능형 교통 시스템 (ITS) 기술의 최신 개발 동향에 관한 FLIR의 교육 세션에서, 그들의 현안을 해결할 수 있는 새로운 솔루션을 접하게 되었습니다.FLIR ThermiCam차량 및 자전거 감지 센서. “ThermiCam은 차량과 자전거를 탐지하는 열화상 카메라와 디텍터를 통합 설치한 솔루션으로, 교통 신호등의 제어 및 경고 신호 출력에 사용이 가능한 솔루션입니다."라고 Nico Verstraete는 말합니다. “ThermiCam은 도로 사용자가 방출하는 열을 탐지하며, 해당 정보를 기반으로 차량 및 자전거를 탐지하고, 탐지 정보를 접점 폐쇄 장치 또는 IP를 통해 교통 신호등 제어기로 전송합니다. 이를 통해 자전거의 실제 정보를 기반으로 경고 신호를 동적으로 제어할 수 있습니다. "

365일 24시간 운영되는 자전거 감지 기능

이 열 기반 교통 센서의 가장 큰 장점은 자전거와 차량의 열 에너지를 사용하여 두 대상을 완벽히 구별할 수 있다는 것입니다. 또한 ThermiCam은 어두운 밤이나, 먼 거리에서도 자전거를 감지할 수 있습니다. 결과적으로 트래픽 관리자는 빛의 양에 상관없이 자전거 타는 사람들을 24시간동안 중단없이 감지할 수 있습니다. 마지막으로, ThermiCam은 태양 광 섬광, 젖은 노면, 자동차 헤드 라이트, 그림자, 강설 또는 안개와 같은 기존의 실화상 카메라에서 다루기 힘든 다양한 환경 조건에서도 안정적인 차량 및 자전거 감지 기능을 제공합니다. “Tamaki Drive에 설치된 ThermiCam 센서는 매우 효과적임이 입증되었습니다."라고 Karen Hay는 말합니다. “자전거의 탐지 또한 자전거 소재와 무관하게 매우 빠르고 정확한 탐지 성능을 유지합니다. 이것은 우리가 선호하는 지능형 교통 시스템 (ITS) 기술의 조합을 통해 구현할 수 있는 가장 유용한 도구입니다."