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교통 관리의 AI: 혼잡에서 협력으로

Mostafa Ibrahim

6분 소요

2024년 7월 3일

AI가 번호판 추적을 통해 교통 관리를 개선하여 도로 안전을 향상시키고, 혼잡을 줄이며, 교통 법규를 시행하는 방법을 알아보세요.

오늘날 도로에 14억 7천만 대 이상의 차량이 운행됨에 따라 효율적으로 교통을 추적하고 관리하는 것이 점점 더 복잡한 과제가 되었습니다. 기존 방식으로는 현대 교통의 양과 역학을 따라잡기 어렵습니다. 여기서 인공 지능(AI)이 등장하여 효율성과 안전성을 향상시키는 실시간 데이터 기반 솔루션을 사용하여 교통 관리 및 도로 안전 기술의 판도를 바꾸고 있습니다. 실제로 연구에 따르면 AI 기반 교통 관리 시스템은 교통 지연을 최대 25%까지 줄여 통근 시간을 크게 개선하고 혼잡을 줄일 수 있습니다.

이번 블로그에서는 AI가 교통 관리에 미치는 영향에 대해 번호판 인식을 중심으로 살펴보겠습니다. 현재 사용 사례, 이점, 과제를 검토하고 AI가 더 스마트하고 안전하며 효율적인 교통 모니터링 시스템을 구축할 수 있는 잠재력을 보여주는 실제 적용 사례를 강조하겠습니다.

교통 관리에서 AI의 역할

교통 관리에서 AI의 응용 분야는 광범위하고 다양합니다. 이 블로그에서는 이미지 분석을 전문으로 하는 AI 분야인 컴퓨터 비전이 교통 관리를 어떻게 크게 향상시킬 수 있는지에 주로 초점을 맞출 것입니다.

  • 교통 흐름 분석 및 예측: AI가 교통 패턴을 이해하고 예측하는 데 어떻게 도움이 되는가.
  • 사고 감지 및 관리: 교통 사고를 신속하게 식별하고 대응하는 데 있어 AI의 역할.
  • 교통 법규 자동 단속: 제한 속도 및 교통 신호와 같은 법규를 시행하기 위한 AI 활용.

번호판 인식

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그림 1. Ultralytics Yolov8을 사용한 번호판 인식.

교통 관리에서 AI의 가장 강력한 응용 분야 중 하나는 번호판 인식입니다. 고급 AI 모델과 고해상도 카메라를 활용하여 통과하는 차량의 번호판을 정확하게 판독할 수 있으며, 이는 차량이 교통 법규 및 규정을 준수하도록 보장하여 도로 안전 기술에 기여합니다.

작동 방식은 다음과 같습니다. 컴퓨터 비전 모델은 먼저 통과하는 차량의 번호판을 감지하도록 학습됩니다. 번호판이 감지되면 모델은 번호판 번호를 읽고 추출하여 효율적인 차량 식별을 가능하게 합니다. 백엔드에서 이 정보는 차량 세부 정보를 저장하는 광범위한 데이터베이스와 상호 참조되어 차량 추적 시스템이 지정된 차량을 정확하게 식별하고 추적할 수 있도록 합니다.

번호판 감지 시스템 구축을 위한 주목할 만한 모델은 Ultralytics YOLOv8입니다. YOLOv8은 실시간 객체 감지, 분류, 인스턴스 분할, 자세 추정에 탁월하며 번호판 감지를 포함하여 수많은 응용 분야에 적용할 수 있는 최첨단 컴퓨터 비전 모델입니다. 

번호판 인식의 응용 분야

법 집행

무엇보다도 번호판 감지 시스템은 법 집행 기관에서 광범위하게 활용됩니다. 이러한 시스템은 주로 과속 딱지 발부, 안전 벨트 미착용, 운전 중 휴대폰 사용 등에 사용됩니다. 또한 이러한 접근 방식은 도난 차량을 추적하고 회수하는 능력을 향상시키는 데 사용됩니다. 

예를 들어, 잉글랜드의 DVSA(Driver and Vehicle Standards Agency)는 지역, 지역 및 국가 규모로 ANPR(자동 번호판 인식) 기술을 활용하여 법을 위반하는 운영자를 감지, 저지 및 방해합니다.

YOLOv8과 같은 고급 AI 모델을 활용하여 이러한 시스템은 이러한 위반 사항을 정확하게 감지하고 차량의 번호판을 캡처할 수 있습니다. YOLOv8 모델은 실시간 객체 감지에 뛰어나 당국이 위반 사항을 신속하고 정확하게 식별하고 운전자에게 적절한 딱지와 벌금을 보낼 수 있도록 보장합니다.

이러한 모델은 일반적으로 ANPR(자동 번호판 인식) 방식을 따릅니다. 이러한 AI 감지 모델이 어떻게 작동하는지 이해하려면 아이에게 다양한 품종의 개를 인식하도록 가르치는 것을 상상해 보십시오. 래브라도 리트리버와 푸들을 구별하는 특정 특징을 지적하면서 많은 사진을 보여줄 것입니다. 마찬가지로 이러한 AI 모델에는 차량과 번호판의 수많은 레이블이 지정된 이미지가 제공되어 각 번호판의 고유한 특성을 파악하고 기억하도록 학습합니다. 이 학습 과정을 통해 모델은 번호판의 다양한 숫자와 문자를 정확하게 식별하고 인식할 수 있습니다.

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그림 2. 법 집행을 위해 Ultralytics Yolov8 사용.

스마트 주차 관리

교통 관리에서 컴퓨터 비전의 또 다른 가치 있는 응용 분야는 스마트 주차 관리입니다. YOLOv8과 같은 모델을 활용하여 이러한 시스템은 비어 있는 주차 공간을 정확하게 식별하고 운전자를 안내하여 공간 활용을 최적화하고 검색 시간을 줄일 수 있습니다. YOLOv8의 실시간 감지 기능은 주차 자원의 효율적인 관리를 보장합니다.

번호판 감지는 이 과정에도 도움이 됩니다. 차량이 주차 시설에 접근하면 고해상도 카메라가 고급 AI 모델을 사용하여 번호판 번호를 캡처하고 인식합니다. 그런 다음 시스템은 승인된 차량에 대해 게이트를 열어 원활한 진입을 보장합니다. 또한 시스템은 체류 기간을 기준으로 주차 요금을 계산하고 차량 소유자의 사전 등록된 방법을 사용하여 자동으로 결제를 처리하므로 키오스크에서 수동으로 결제할 필요가 없습니다.

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그림 3. 스마트 주차 관리를 위해 Ultralytics Yolov8 사용.

자동 통행료 징수

통행료 징수 시스템은 특정 도로, 교량 또는 터널의 사용에 대해 요금을 부과하며, 주로 건설, 유지 보수 및 운영 자금을 조달하기 위한 것입니다. 자동 통행료 징수는 각 차량이 정차하여 수동으로 요금을 지불할 필요성을 없애 교통 흐름을 향상시킵니다. 이는 교통 최적화 및 혼잡 감소에 도움이 됩니다. 특수 카메라가 통과하는 각 차량의 번호판 번호를 읽고 지정된 통행료를 자동으로 발급하여 프로세스를 보다 효율적이고 원활하게 만듭니다.

번호판 감지 사용이 증가함에 따라 응용 프로그램 목록은 계속 증가하고 있으며, 점점 더 많은 목적에 기여할 수 있습니다.

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그림 4. 자동 통행료 징수 시스템

교통 관리 분야에서 AI가 직면하는 과제

지금까지 살펴본 바와 같이 Vision AI는 광범위한 이점을 제공하지만, 일반적으로 교통 관리와 관련된 몇 가지 과제를 인식하는 것이 중요합니다.

  • 높은 구축 비용: AI 기반 교통 관리 시스템을 구현하려면 고해상도 카메라, 센서, 컴퓨팅 자원 등 고급 인프라에 상당한 투자가 필요합니다. 이러한 초기 설정 비용은 상당할 수 있으며, 평균 속도위반 카메라 비용은 2000년에 마일당 최대 £150만에 달합니다.
  • 지속적인 유지보수 비용: 이러한 시스템의 신뢰성과 정확성을 보장하려면 정기적인 유지보수가 필요합니다. 여기에는 일상적인 점검, 업데이트 및 수리가 포함되며, 시간이 지남에 따라 비용이 많이 들 수 있습니다. 또한 인프라는 폭우, 폭풍, 극한 기상 조건과 같은 환경적 요인으로 인해 손상되기 쉽습니다. 이러한 요소는 장비를 손상시켜 유지보수 및 교체 비용을 증가시킬 수 있습니다.

이제 번호판 인식의 구체적인 문제점에 대해 집중적으로 살펴보겠습니다.

  • 부분적인 가려짐: 번호판이 흙, 진흙 또는 기타 물체에 의해 부분적으로 가려져 AI가 전체 번호판을 감지하기 어려울 수 있습니다.
  • 손상: 손상되거나 구부러지거나 색이 바랜 번호판은 감지 및 인식 정확도를 떨어뜨릴 수 있습니다.
  • 데이터 개인 정보 보호: 차량 및 번호판 이미지를 캡처하고 처리하는 과정은 민감한 정보 처리를 포함하며, 해결해야 할 개인 정보 보호 문제를 야기합니다.
  • 규정 준수: 법적 문제를 피하려면 데이터 수집, 저장 및 사용에 관한 국내 및 국제 법률 및 규정을 준수하는 것이 필수적입니다.

교통 관리에서 AI는 어떤 방향으로 나아가고 있을까요?

AI 도입으로 교통 관리가 크게 개선되었지만, 추가적인 발전의 여지는 항상 존재합니다. 기술이 계속 발전함에 따라 AI 기반 교통 관리 시스템이 더 광범위한 스마트 시티 인프라에 통합되어 다양한 도시 시스템 간의 원활한 통신이 가능해질 것으로 예상할 수 있습니다.

또한 향후 AI 모델은 번호판을 감지하고 인식하는 데 훨씬 더 효율적이고 정확해질 것으로 예상되며, 비, 안개, 눈과 같은 악천후 조건에서도 안정적으로 감지할 수 있도록 더욱 향상될 것입니다.

결론

컴퓨터 비전 분야는 최근 몇 년 동안 놀라운 발전을 이루었으며, 이전 모델보다 성능이 훨씬 뛰어난 새로운 모델이 출시되었습니다. 이러한 혁신은 번호판 감지에서 스마트 주차 시스템에 이르기까지 교통 관리 분야에서 광범위한 응용 분야를 가능하게 했습니다. YOLOv8과 같은 최첨단 모델을 활용하는 이러한 시스템은 까다로운 조건에서도 향상된 정확도, 실시간 처리 및 강력한 성능을 제공합니다.

AI가 계속 발전함에 따라 교통 관리를 위한 더욱 정교하고 통합된 솔루션을 기대할 수 있습니다. 이러한 발전은 효율성과 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라 더 스마트하고 지속 가능한 도시 환경을 만드는 데에도 기여할 것입니다. 교통 관리 분야에서 AI의 미래는 밝으며, 도시를 탐색하고 관리하는 방식을 재정의할 지속적인 개선을 약속합니다.

컴퓨터 비전의 미래에 관심이 있으신가요? 최신 컴퓨터 비전 기술에 대한 자세한 내용은 Ultralytics 문서를 살펴보고 Ultralytics GitHubYOLOv8 GitHub에서 프로젝트를 확인해 보세요. 다양한 산업 분야에서 AI 응용 프로그램에 대한 자세한 내용은 자율 주행 자동차제조 솔루션 페이지가 특히 유용할 수 있습니다.

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