서울 한양도성 내 자율주행 셔틀 운행시스템 디자인 연구

Abstract

The autonomous shuttle is a futuristic pedestrian-friendly public transportation system that takes into account people, sharing and the environment. From the user's point of view, it creates a comfortable pedestrian-oriented urban environment through the convenience and safety of transportation, the efficient use of urban space, and the improvement of three-dimensional infrastructure. In recent years, public autonomous shuttle service has emerged as a future means of transport to reduce the speed in the city center and promote the movement of the weak. Although some designated sections are piloted in Korea, there are still institutional and technical limitations in using them as full-scale public transportation. In this context, this study sets up the Seoul Metropolitan City's historic center as a test bed for autonomous shuttles and proposes the necessary operating system design. The historical urban center has undergone rapid economic growth over the past 60 years, and its prototype has been largely damaged in 600 years due to explosive population growth, reckless urban development, and road expansion. In addition, the increasing amount of traffic is the worst air pollution level due to constant traffic jams and high concentration of dust. Although Seoul has established various transportation measures such as designating a green transportation promotion zone within the historical city center, restricting the inflow of pollutant emission vehicles and lowering the average driving speed, the actual citizen's haptic effect is still insignificant. This study sets up Seoul's historic center space within the four gates as an autonomous shuttle district around the 16.7km2 area of ​​Hanyangdosung and discusses the development of routes and technical feasibility required for the shuttle operation. First, autonomous driving technology that can be realized in reality without any major investment and facility change is applied to existing transportation infrastructure. Second, in line with the Seoul's Road Diet Plan in the Four Gates of the Special Measures for the Green Traffic Promotion Zone, the establishment of autonomous driving lanes and the use of driving routes, stops, shuttle types, determine the size. Third, considering the regional characteristics such as residents' mobility, sightseeing spots, and commercial areas in the historical city, a variable shuttle route that meets the demand will be determined, and the connection with public transportation such as the existing bus subway will be examined. Through this, the design characteristic of the self-driving shuttle is utilized as a symbol of the city that reveals Seoul's identity and historicity. Based on the electric drive type 20-seater shuttle, the modular design system, which can be transformed into various usability such as village bus, taxi, and courier service, is applied. In addition, the smart transportation system of ITS and ICT will be combined to expand the scope of application to eco-friendly transportation that Seoul needs to develop into a sustainable smart city such as energy, environment and safety. However, the uniform application of autonomous driving technology is meaningless because each city has a different population, topography, and historical context. US autonomous driving technology is difficult to apply to Seoul immediately, and the technical basis is weak. In addition, roads in the historic center are disadvantageous for operating the autonomous driving shuttle due to the wide variation in slope due to various road widths and severe terrain conditions. But rather, these bad conditions can be a good testbed for accumulating sophisticated autonomous driving techniques. Through this, it can be a solution to Seoul-style problems that can be effected in a short period of time with little investment in various pollution problems, transportation problems, and space regeneration problems that Seoul has.

자율주행 셔틀은 사람, 공유, 환경을 고려한 미래형 보행자 친화적인 대중교통 시스템이다. 사용자 입장에서 이동의 편의와 안전, 도시 공간의 효율적 활용, 입체적 인프라 개선을 통해 보행자 중심의 쾌적한 도시 환경을 만든다. 최근 유럽 도시들을 중심으로 도심 내의 속도를 낮추고 교통약자의 이동권을 증진하는 미래 이동수단으로서 공공 자율주행 셔틀 이 부각되고 있다. 국내에서도 일부 정해진 구간을 시범적으로 운행하고 있으나 본격적인 대중교통 수단으로 활용하는데는 아직 제도적, 기술적 한계가 있다. 이런 맥락에서 본 연구는 서울의 한양도성 내 역사도심을 자율주행 셔틀을 위한 테스트베드로 설정하고 여기에 필요한 운행 시스템 디자인을 제안한다. 한양도성 내 역사도심은 지난 60년간 급속한 경제 성장을 거치면서 폭발적인 인구증가, 무분별한 도심개발, 원칙 없는 도로 확장 등으로 600년 고도로서 원형이 많이 훼손되었다. 또한, 날로 늘어나는 교통량은 상시 교통체증, 고농도 미세먼지 등으로 인해 대기오염 수준이 최악의 상태이다. 그동안 서울시가 한양도성 내를 녹색교통진흥지역으로 지정하고 오염물질 배출 차량 유입을 제한하고 평균주행속도를 낮추는 등 여러 가지 교통 대책을 마련했음에도 불구하고 실제 시민이 느끼는 체감 효과는 아직도 미미한 실정이다. 본 연구는 16.7Km2 면적의 한양도성을 경계로 4대문 안 서울 역사도심 공간을 자율주행 셔틀 전용지구로 설정하고 셔틀 운행에 필요한 노선 선정, 사회적 비용 분석, 운행시스템 디자인 등을 제안한다. 이를 위해 첫째, 기존의 교통 인프라에 대규모 투자 및 시설 변경 없이 현실적으로 당장 실현 가능한 자율주행 기술을 우선적으로 적용한다. 둘째, 서울시 서울 교통 비전 2030, 녹색교통진흥지역 특별종합대책의 4대문 안의 도로 다이어트 계획 등을 근거로 자율주행 전용차선을 운영하고 교통량, 유동인구, 공간 인프라에 대한 정량 데이터를 근거로 주행노선, 정류장, 셔틀 종류, 크기를 결정한다. 셋째, 한양도성 내 거주민 이동성, 관광지, 상권 등 지역별 특성을 감안하여 수요대응형 가변 셔틀 노선을 정하고 기존 버스, 지하철 등 대중교통과 연계성을 검토한다. 이를 통해 서울의 정체성과 역사성을 드러내는 도시의 상징으로서 자율주행 셔틀의 디자인 아이덴티티를 살린다. 전기구동 방식 20인승 셔틀을 기본 모델로 마을버스, 택시, 물류 배달 키오스크 등 다양한 서비스와 사용성으로 손쉽게 변형이 가능한 모듈러 디자인 시스템을 적용한다. 또한 ITS와 ICT의 스마트 교통시스템을 접목하여 서울이 에너지, 환경, 안전 등 지속가능한 저탄소 녹색 스마트 시티로 발전하는데 필요한 친환경 교통수단으로서 역할을 확대한다. 그러나 도시마다 인구, 지형, 역사적 맥락이 제각각 다르기 때문에 자율주행 운행시스템 디자인을 일률적 적용하는 것은 무의미하다. 미국식 자율주행 기술이 곧바로 서울에 적용되기 어렵고 기술적 근거도 미약하다. 더구나 한양도성 내 역사도심은 다양한 도로 폭과 굴곡이 심한 지형 조건으로 경사도 편차가 커서 자율주행 셔틀을 운행하기에 불리하다. 그러나 이러한 악조건이 오히려 정교한 자율주행 기술을 축적하는데 좋은 테스트베드가 될 수 있다. 이를 통해 서울이 안고 있는 여러 가지 대기오염문제, 교통문제, 공간재생문제에 대해 저비용 투자로도 단기간에 효과를 나타낼 수 있는 서울식 도시 문제 해결 방안이 될 수 있을 것이다.