정보통신공학과 통신학과, 정보처리기사 등 정보통신시스템 요약정리 130. 지능형 교통시스템(ITS)과 텔레매틱스(Telematics)

130. 지능형 교통시스템(ITS)과 텔레매틱스(Telematics)

 

가. ITS 시스템
(1) 시스템 개요
지능형 교통시스템(ITS : Intelligent Transport System)은 도로, 차량, 신호
시스템 등 기존 교통체계의 구성요소에 전자제어 및 정보통신 기술을 접목시켜 차량
과 도로 간의 정보의 흐름을 원활히 하여 기존 시설의 이용을 극대화 하고자 도입된
시스템이다. 즉, ITS는 교통관리, 교통정보 제공, 대중교통 및 화물차량의 운영과
차량제작에 이르기까지 교통 전 분야에 걸쳐 기존의 교통체계에 전자·정보·통
신·제어 등의 지능형 기술을 접목시킨 차세대 교통체계이다. ITS는 전기 자동차의
개발과 자동차의 IT 기술 접목으로 빠르게 자리잡아가고 있다.
ITS를 이용하면 교통정체, 사고 등의 각종 교통문제를 체계적으로 대처하여 효율
적인 교통운영을 통해 국가적인 물류비 증가 등 경제적 손실에 대응할 수 있다. 특
히, ITS는 현장의 검지기, CCTV, 기상정보시스템 등 정보통신 설비로부터 수집된
교통정보를 교통센터에서 분석, 가공 및 처리한 후, 유·무선 통신망으로 교통정보
를 제공함으로써 도로이용자에게 안전 및 편리성을 도모하기 위한 종합교통정보 관
리시스템으로서 중요한 역할을 한다.
ITS에서 최근 부각되고 있는 기술은 무선 통신 시스템 및 원격 센싱 기술들이며,
다양하고 복잡한 컴퓨팅 시스템과 센서들이 차량에 장착되어 자신의 정보를 수집함
은 물론, 무선 통신 시스템을 통해 근접 차량 간에 실시간으로 정보를 교환할 수 있
게 한다. 또한, 기존의 레이더 등의 장치는 시야 내의 장치와만 통신이 가능하다는 제약이 있었지만, RF 기반의 무선 통신 기술인 경우 장애물 반대편의 차량이나 인프라와도 통신이 가능하여 차량 주변에 존재하는 시·공간적인 위험 상황들에 대한 정보를 얻을 수 있다.
이에 따라 차량 통신(VC : Vehicular Communication) 기술에 대한 연구개발이
활발하게 이루어지고 있으며, 운전자의 편의 및 효율을 높이고 안전 운전을 돕기 위
한 필수적인 기술로 인식되고 있다. 차량 통신 시스템에서 차량은 컴퓨팅, 통신, 센
싱 능력과 사용자 인터페이스를 갖추고 있으며, 이들 장치를 통해 차량 안전 및 효
율을 높일뿐만 아니라 운전자와 보행자에게 신규 서비스를 제공할 수 있게 된다. 특
히 차량 통신 시스템은 무선 통신망과 이동통신망 등의 기존 인프라 네트워크와 연
결되어 인터넷 망의 다양한 정보를 차량에게 전달해 줄 수 있다.
차량 통신 시스템은 크게 차량 대 차량 통신(V2V : Vehicle-to-Vehicle), 차량
대 인프라 통신(V2I : Vehicle-to-Infrastructure)으로 분류할 수 있으며, 인프
라 통신이란 도로 노변 장치와 통신하여 기존 인프라 네트워크로부터 정보를 수집
하는 것이다. 차량 통신 시스템을 이용할 경우, 운전자는 시간에 따라 변하는 도로
방향 변화, 응급 정지, 차량 접근에 따른 위험 상황 등의 정보를 실시간으로 보고
받게 되며, 또한 도로 노변 장치로부터 차량 혼잡 상황 및 위험 상황을 수신할 수 있다.
차량 통신 시스템에는 V2V 및 V2I 통신에 사용되는 단거리용 통신장치와 V2I 통
신에 사용되는 장거리용 통신장치가 있는데, 단거리 통신장치의 대표적인 예로는
와이파이 무선 LAN 기술과 차량환경 무선 접속 기술인 IEEE 802.11p
WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기술을 들 수 있으며, 장거
리 통신장치로는 이동통신망 기술을 이용한다.

(2) ITS의 구성
ITS는 [그림 10-38]과 같이 첨단교통관리 시스템(ATMS : Advanced Traffic
Management System), 첨단교통정보 시스템(ATIS : Advanced Traveler
Information System), 첨단대중교통 시스템(APTS : Advanced Public
Transportation System), 첨단화물운송 시스템(CVO : Commercial Vehicle
Operation System), 그리고 첨단차량 및 도로 시스템(AVHS : Advanced Vehicle
and Highway System) 등 5개 분야의 시스템들이 각종 정보통신망과 종합교통 정
보센터 등이 상호 네트워킹된 형태로 구성된다.

ATMS는 교통관리의 지능화 및 첨단화를 꾀하기 위해 도로 상에 차량 특성, 속도
등의 교통정보를 감지할 수 있는 시스템을 설치하여 교통상황을 실시간으로 분석하
고, 이를 토대로 도로교통의 관리와 최적 신호체계의 구현을 꾀하는 동시에, 여행시
간 측정과 교통사고 파악 및 과적 단속 등의 업무 자동화를 구현한다. 주요 세부 기
능으로는 실시간 교통관리·제어, 돌발상황 관리, 자동교통 단속, 자동요금 징수,
과적차량 관리 등이 가능하다.
ATIS는 교통여건, 도로상황, 출발지에서 목적지까지의 최단경로, 소요시간, 주차
장 상황 등 각종 교통정보를 FM 라디오방송, 차량 내 단말기 등을 통해 운전자에게
신속, 정확하게 제공함으로써 안전하고 원활한 최적 교통을 지원한다. 주요 세부 기
능으로는 운전자정보 시스템, 최적경로 안내시스템, 여행서비스 정보시스템 등이
있다. APTS는 대중교통 운영체계의 정보화를 바탕으로 시민들에게는 대중교통수단의 운행스케줄, 차량위치 등의 정보를 제공하여 이용자 편익을 극대화하고, 대중교통 운송 회사 및 행정부서에는 차량관리, 배차 및 모니터링 등을 위한 정보를 제공함으로써 업무의 효율성을 극대화한다. 주요 세부 기능으로는 버스교통 정보시스
템과 대중교통 관리시스템이 있다.
CVO 시스템은 컴퓨터를 통해 각 차량의 위치, 운행상태, 차내 상황 등을 관제실
에서 파악하고 실시간으로 최적운행을 지시함으로써, 물류비용의 절감, 통행료 자
동징수, 위험물 적재차량 관리 등 통행 물류의 합리화와 안전성 제고를 도모한다.
주요 세부 기능으로는 전자통관 시스템과 화물차량 관리시스템이 있다. AVHS는 차
량에 교통상황, 장애물 인식 등의 고성능 센서와 자동제어장치를 부착하여 운전을
자동화하며, 도로 상에 지능형 통신시설을 설치하여 일정간격 주행으로 교통사고를
예방하고 도로소통의 능력을 증대시킨다. 주요 세부 기능으로는 완전자동운전, 차
량간격 자동제어, 도로용량 증대 등이 있다.
한편, ITS의 주요 설비는 교통관리운영 센터설비와 교통정보수집 현장설비로 대
별된다. 그리고, 교통정보수집 현장설비로는 자동차량인식시스템, CCTV, 영상검지
시스템, 루프검지기 시스템, 가변정보표지판, 전자식 교통신호제어기, 도로기상정
보시스템, 긴급전화, 버스정보 및 운행관리시스템, 터널관리시스템, 교량관리시스
템, 요금징수시스템, 텔레매틱스(telematics), 주·정차관리시스템, 과적차량단속
시스템, 과속 및 신호 위반단속시스템 등이 있다. 특히 텔레매틱스는 이동통신과 위
치추적 시스템이 자동차와 결합되어 다양한 일들을 차 안에서 가능케 하는 첨단 자
동차 정보통신 시스템이다.

나. 텔레매틱스(Telematics)
(1) 텔레매틱스의 개요
최근에 무선통신 및 컴퓨팅 기술의 발전, 위성항법시스템(GPS)을 기반으로 한 차
량 내비게이션의 보급 확대, 다양한 모바일 콘텐츠의 개발, 무선인터넷의 활성화 그
리고 지능형 자동차의 개발 착수 등의 배경으로 새로운 형태의 텔레매틱스 서비스가
등장하였다.
텔레매틱스는 [그림 10-39]와 같이 운전자가 원하는 목적지까지 운전경로를 찾아
주는 단순한 기능의 차량 내비게이션 시스템과는 달리, 통신 및 방송망을 통하여 자
동차를 사무실과 가정에 이어 제3의 인터넷 공간(connected car)으로 재구성한 서비
스이다. 이렇게 함으로써 위치추적, 인터넷 접속, 원격 차량진단, 사고감지, 교통정보
제공 등의 기능을 수행할 뿐만 아니라 홈 네트워크, 사무자동화 등과 연계함으로써 가정과 사무실에서 이용하는 서비스를 자동차에서도 단절 없이 제공할 수 있다.

현재의 텔레매틱스 서비스는 [그림 10-40]과 같이 긴급구조, 교통정보 및 주행안
내 등 안전 보안과 운전자 지원 정보가 주류이다. 향후의 텔레매틱스 서비스는 원격
진단, 주행안전 감지와 같이 각종 차량센서들로부터 취득한 정보를 수집 관리함으
로써, 다양한 차량 관리를 가능하게 하는 차량 관리 서비스, 차량용 통신형 블랙박
스, 주행안전정보 관리 등을 통한 안전 보안 서비스, 모바일 오피스, 인포테인먼트
(infortainment) 서비스, 비디오 폰, 화상회의 등과 같이 다양한 콘텐츠의 활용을
가능하게 하는 정보 콘텐츠 서비스, 그리고 광대역 무선망과 차량 및 운전자 정보를

처리하는 정보센터를 기반으로 보험, 정비 등 다양한 서비스들을 창출할 것으로 전
망된다. 특히 원격고객 관리를 위해 운전이력 DB 등 고객관계관리(CRM :
Customer Relationship Management) 시스템을 구축해야 한다.

(2) 텔레매틱스의 주요 기술
텔레매틱스 기술은 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위한 무선액세스 기술, 차량
내 네트워크 기술, 텔레매틱스용 단말 플랫폼 기술, 항법지도 및 실시간 교통정보
제공을 위한 텔레매틱스 서버 기술, 차량의 진단 및 제어를 위한 차량 관리 기술, 단
말 플랫폼의 일부분으로서 차량안전을 보장하는 상호 커뮤니케이션을 위한 차세대
디스플레이 기술 및 음성인식 기술 등 다양한 첨단 기술들을 활용하고 있다. [그림
10-41]은 텔레매틱스 서비스가 제공되는 모습을 나타낸 것으로서, 교통정보 수집
망을 통해 수집된 각종 도로 정보 등은 교통정보 센터 내의 서버에 저장된 후, 기지
국을 통해 자동차의 텔레매틱스 단말 플랫폼으로 전달된다.

텔레매틱스 통신 인프라는 현재 2G 셀룰러 망을 주로 활용하고 있으나, 향후 4G
이동통신과 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 통신, 무선 LAN
통신, DMB 기술 등을 활용하여 텔레매틱스 통신망이 고도화되어, 차량에서 초고속
멀티미디어 서비스를 제공할 수 있을 것으로 전망된다. 여기서, DSRC는 단거리
전용 통신 기술을 말하며, 지능형 교통 시스템(ITS)의 일환으로 통행료 자동지불 시
스템 무선통신 기술을 이용하여 주차장 관리, 물류 배송 관리, 주유소 요금지불, 자동차 쇼핑 등 다방면에서 활용되는 단거리 통신 방식이다. 이 시스템을 도로변에설치하여 자동차에 탑재한 단말 장치와 수십m 이내의 거리에서 양방향 무선통신을
통해 다량의 정보를 순간적으로 교환한다. 협소한 지역에서 사용하므로 주파수 재
사용이 가능하고, 사용자 차량과 관련된 지역 정보나 일기 정보도 지원 가능하다.