요즘 전철은 운전원이 없든데요. 자율운행하는 원리를 알려주세요.

Question

요즘 전철을 타보면 운전원은 없고 무전기 들고 서계시는 분만 보이는데요. 자동차보다 자율운행하는게 쉬워보이긴하지만 그래도 궁금함을 유발합니다. 자율운행하는 원리를 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

한국철도기술연구원이 전력선 없이 운행하는 노면 경전철에 적용할 '무가선 트램 자율주행기술'을 개발했다. 이 기술은 노면 경전철 스스로가 전방 100m 이내의 보행자나 자동차, 자전거 등을 감지해 제어가 가능하며, 교통신호에 맞춰 운행할 수 있다.

철도기술연구원 황현철 스마트램연구실장은 "트램이 주변 상황을 실시간으로 감시하고 위험 상황에 능동적으로 대처하는 자율주행기술의 상용화가 한 걸음 더 가까워졌다"고 말했다.

연구진은 자동차의 자율주행기술과 트램의 신호기술을 융합해 무가선 트램 자율주행기술을 개발한 뒤, 총 누적 600㎞ 주행시험을 거쳤다.

Answer 2

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

자율운행 차량은 인공지능 기술을 이용하여 스스로 주행을 수행하는 자동차입니다. 자율운행 기술에는 여러 가지 기술이 사용됩니다.

우선, 차량에는 레이더, 라이다, 카메라 등 다양한 센서가 장착되어 있습니다. 이 센서들은 차량 주변의 정보를 수집하고 분석하여 주행에 필요한 데이터를 제공합니다.

다음으로, 수집된 데이터를 처리하기 위한 인공지능 알고리즘이 필요합니다. 이 알고리즘은 수집된 데이터를 분석하고, 상황에 맞는 주행 전략을 결정합니다. 예를 들어, 차선 유지, 추월, 정지 등의 상황에서 적절한 조치를 취합니다.

마지막으로, 이러한 처리 과정을 바탕으로 자동차의 액추에이터(Actuator)를 조작하여 차량을 운전합니다. 액추에이터는 차량의 핸들, 브레이크, 가속페달 등과 같은 장치를 조작할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 전철의 자율운행 시스템은 대개 GPS(Global Positioning System), 레이저센서, 카메라, 레이더 등의 센서와 컴퓨터 비전 기술, 그리고 기계학습 알고리즘 등을 활용합니다. 이러한 기술들을 이용하여 전철은 인간 운전자의 개입 없이 스스로 주행하고, 급정거, 사고 등을 방지합니다.

자율운행 전철 시스템의 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 첫째는 위치파악과 주행경로 계획, 둘째는 제어 및 조작입니다.

먼저 위치파악과 주행경로 계획입니다. GPS, 레이저센서, 카메라, 레이더 등의 센서를 이용하여 전철의 위치를 파악하고, 현재 위치와 목적지 사이의 최적 경로를 계획합니다. 이때, 다양한 상황을 고려하여 전철이 안전하게 운행할 수 있도록 최적 경로를 계획합니다.

다음으로, 제어 및 조작입니다. 전철은 스스로 브레이크, 가속, 핸들 조작 등을 수행하며, 주행 중 발생하는 다양한 상황에 대처합니다. 이때, 기계학습 알고리즘을 활용하여 전철이 적절한 판단을 하고, 적절한 행동을 취할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 전철이 급정거를 하여 비상 제동을 걸어야 할 경우, 레이더와 레이저센서를 통해 전방의 상황을 파악하고, 급정거를 수행합니다.

이처럼 전철의 자율운행 시스템은 다양한 센서와 기술을 활용하여 인간 개입 없이 스스로 주행하며, 안전하고 효율적인 운행을 실현합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

요즘 전철에서 자율운행이 가능한 이유는 주로 자율주행 기술과 빅데이터 기술의 발전 덕분입니다.

전철이 자율주행을 할 때에는, 전철 내부에 설치된 다양한 센서들이 주변 상황을 인식하고 데이터를 수집합니다. 이 센서들은 레이더, 라이다, 카메라 등의 기술을 이용하여 주변 환경을 인식하고, 이를 토대로 전철의 속도, 운행 방향, 안전 거리 등을 자동으로 제어합니다.

또한, 전철 내부의 컴퓨터 시스템은 수집된 데이터를 분석하여 실시간으로 운행 계획을 수정하고, 전철 운행 시간을 최적화합니다. 예를 들어, 운행 중인 전철이 특정 역에서 인원이 많아진다면, 자동으로 운행 시간을 조정하여 승객들의 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 합니다.

이렇게 전철이 자율운행을 하게 되면, 인력과 비용의 절감 효과를 가져올 뿐만 아니라, 정확하고 신속한 운행이 가능해지기 때문에 승객들의 편리성이 대폭 향상됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

요즘 전철은 자율 운행 시스템을 사용하여 운행됩니다. 이러한 시스템은 GPS, 레이더, 카메라, 센서 등 다양한 센서를 사용하여 전철의 위치, 속도, 주변 환경 등을 감지하고 분석하여, 전철이 자율적으로 운행할 수 있도록 지원합니다.

자율 운행 시스템은 다양한 알고리즘과 인공지능 기술을 활용하여, 전철이 스스로 주행 경로를 설정하고, 주변 환경과 상황에 따라서 적절한 조치를 취할 수 있도록 합니다. 이러한 시스템은 대부분 실시간으로 데이터를 수집하고 처리하여, 전철이 안전하게 운행될 수 있도록 지원합니다.

전철이 자율적으로 운행하기 위해서는, 먼저 전철의 운행 경로와 주행 규칙을 미리 입력해야 합니다. 이후, 전철이 운행 중에는 GPS와 레이더, 카메라, 센서 등을 사용하여 주변 환경을 감지하고, 운행 경로와 주행 규칙을 기반으로 전철의 속도와 방향을 제어합니다.

또한, 자율 운행 시스템은 전철의 운행 중에 다양한 상황에 대처할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 전철이 급정거를 하거나, 급가속을 하거나, 긴급 제동을 걸어야 하는 상황에서는, 시스템이 이를 감지하고 적절한 제어를 수행합니다.

따라서, 자율 운행 시스템은 다양한 센서와 기술을 활용하여 전철이 안전하고 자율적으로 운행할 수 있도록 지원합니다. 이를 통해, 전철 운행의 안전성과 효율성을 높일 수 있습니다.