[그게 뭔가요] ‘고향길 친구’ 내비게이션은 어떻게 작동할까?

지난해 추석 연휴 귀경길에 티맵(Tmap)이 고속도로가 막히자 이면도로인 논길로 차량을 안내한 탓에, 수 시간을 논길 정체로 인해 갇혀있었다는 경험담이 인터넷에 회자됐습니다. 도로 가중치 알고리즘이 작동해 이면도로로 안내한 건인데요. 고속도로나 큰 도로 위주의 보수적 안내 정책보다는 이면도로까지 계산 범위에 넣으면서 내비게이션(내비) 알고리즘이 잘 작동된다는 점에서 긍정적으로 볼 만합니다.

그러나 삽시간에 논길로 차량이 몰렸습니다. 안내 초반에 이면도로로 갔던 운전자들은 시간 단축을 경험했겠지만, 나머지 운전자들은 그렇지 못했습니다. T맵이 제때 안내를 끊지 못한 겁니다. 그렇다고 고속도로만 안내하면 내비가 제 역할을 못 한다고 볼 수 있는데요. 여기에서 내비 기업들의 고민이 시작됩니다. 티맵모빌리티가 대응책을 마련했습니다.

티맵모빌리티, 올해는 달라

김재순 티맵모빌리티 Tech 담당) 티맵모빌리는 이번 연휴기간을 대비해 ▲도로등급 세분화 및 가중치 조정 ▲실시간 모니터링 체계를 강화했습니다.

지난 연휴 중 제공된 약 54만개의 우회도로에 대한 전수 조사를 진행했고, 그 중 안내 빈도가 높은 상위 100건의 도로에 대한 선행 검토를 통해 도로등급을 세분화하고, 이에 따른 도로별 가중치를 엄격하게 조정했습니다.

실시간 모니터링 체계도 강화했습니다. 도로에 대한 교통정보 생성 시 이면도로에 대해 미통과 차량 대수 및 속도가 임계치에 달할 경우 모니터링TF가 실시간 알림을 받을 수 있는 시스템을 구축했습니다. 이를 통해 이면도로 등에 대한 트래픽 급증여부를 지속적으로 확인하고, 개별 경로에 대해 주행시간 정확도를 실시간으로 계산해 이면도로 상에서 일정 시간 이상 정체돼 있는 상황을 빠르게 감지할 수 있도록 했습니다.

특히 이번 설 연휴에는 24시간 실시간 모니터링 TF를 구성해 티맵이 커버하는 모든 이면도로 상황을 실시간으로 체크합니다.

티맵의 경로 추천에는 소요 시간, 거리, 요금, 연료 소모량, 차선 수 등 다양한 조건이 고려된다네요. 이때 최적 경로는 위 조건들을 비용으로 치환했을 때 최소 비용(Cost)으로 이동 가능한 경로를 뜻하며, 각 조건에 대한 복합적인 추가 가중치에 의해 조정됩니다.

타 내비게이션은 어떻게 작동할까요, 길안내 알고리즘에 쓰이는 도로별 가중치에 어떤 변수가 쓰이는지, 어떤 로직으로 작동하는지 물었습니다.

카카오내비

일반적인 내비게이션 알고리즘은 도로별 통행 시간뿐 아니라 ▲도로 폭 ▲차선 수 ▲도로 등급(고속도로, 국도, 일반도로 등)과 같은 요소를 가중치로서 활용해, 도로의 통행 비용(Link Cost)을 산출합니다. 이를 바탕으로 출발지에서 목적지까지 최소 비용으로 이동할 수 있는 최적 경로를 제공합니다.

카카오내비는 이에 더해 운전자가 안내된 도로를 실제로 활용해 목적지에 도착했는지에 대한 ▲‘도로별 경로 준수율’을 일부 경로 안내 옵션에 적용해 서비스 중입니다. 이는 AI의 한 분야인 강화학습(Reinforcement Learning)을 활용해 내비게이션 사용자의 반응성에 기반한 도로의 통행비용을 산정하는 방식으로, 버스환승센터 주변처럼 통행이 불편한 구간, 상시 주정차 차량으로 인해 혼잡한 도로 등 도로의 잠재 특성으로 운전자가 특정 도로를 주행하지 않을 경우 해당 도로가 주행에 부적합할 가능성이 높다고 판단해 경로안내를 지양하는 방식입니다.

차별화 요소는) 카카오내비는 ▲2,200만 명의 일반 사용자와 23만 명의 택시 기사, 15만 명의 대리운전 기사가 생성하는 방대한 이동 데이터를 기반 24시간 차량흐름 및 1분단위의 빠르고 정확한 길안내 ▲빅데이터와 교통 예측 알고리즘을 활용한 미래 운행 정보 제공, ▲LTE 신호 기반 FIN 기술을 적용한 터널 등에서 끊김없이 정확한 위치정보 산출 등의 특장점을 갖추고 있습니다.

카카오내비에는 차량 정체가 진출입로뿐만 아니라 더 먼 도로 구간까지 영향을 미치는 혼잡 전파(congestion propagation) 현상을 실시간으로 측정하고 예측하는 알고리즘이 적용돼 있습니다. 아무리 멀리 떨어져있는 도로라 하더라도, 차선간에 속력의 차이가 나는 경우 혼잡전파의 영향을 받은 도로라 판단하고 차선별 속력 차이를 고려해 보다 정확한 도착예상시간(ETA)을 계산하는 것입니다. 기존 내비게이션은 주로 진출입로 인근 구간의 정체만 고려했지만, 카카오모빌리티는 더 앞선 도로에서 발생하는 정체까지 예측해 ETA 계산의 정확성을 크게 개선한 바 있습니다. 이러한 연구 결과는 지난 해 10월 세계적으로 저명한 IEEE ITSC 국제 학술대회에서도 발표된 바 있습니다.

네이버 지도

네이버 지도는 수시로 거리뷰 업데이트를 진행하며 최신 정보를 제공 중입니다. 사용자는 이동 전 목적지의 위치 및 주변 정보를 확인하기 위해 거리뷰를 활용하고 있습니다.

무엇보다 거리뷰 데이터는 네이버 지도 내비게이션이 1) 정확성과 2) 최신성을 갖춘 길안내 서비스를 제공하는 바탕이 됩니다. 특히, AI 기반 비전(Vision) 기술로 거리를 분석하고, 광학문자인식(OCR) 기술로 표지판 인식을 하는 등 네이버 자체 고도화해 온 기술을 활용해 거리뷰의 변화를 탐지하여, 최신의 관심지점(POI) 정보를 습득하고 장소 위치를 보정하며 한층 정확한 정보 안내를 위해 힘쓰고 있습니다.

이외 실시간 데이터, 변화량 예측 등과 함께 사고다발 지역, 상습 정체 구간, 속도제한 이외에도 네이버가 보유한 다양한 데이터를 바탕으로 도착시간을 예측합니다.

차별화 요소는) 지난해부터 내비게이션 사용자로부터 주행경로 평가 피드백을 받고 있습니다. 대부분의 사용자가 만족한다고 평가를 하고 있고, 불만족한다는 평가가 있는 경로의 경우 매주 분석을 통해 경로 안내 로직 등을 개선합니다.

2023년 초, 전기차 이용자가 내 차에 맞는 충전소를 쉽고 빠르게 만나볼 수 있도록 전기차 충전기 DB를 지도에 반영함. 다양한 검색 필터를 활용해 원하는 커넥터, 충전속도 등을 설정할 수 있고, 각 충전소의 실시간 충전기 이용 상태 등을 간편하게 확인 가능합니다.

내비 연휴 대응은 어떻게?

티맵모빌리티는 이번 설 연휴에 24시간 실시간 모니터링 TF를 구성했습니다. 알고리즘 개선과 함게 이중 안전책을 마련했네요. ▲명절 무료 개방 주차장 표출 ▲고속도로 등 통행료 무료 변경 ▲신규 개통 도로 반영 ▲버스전용차로 운영 구간 확대 적용 등도 안내합니다.

카카오모빌리티도 비상 모니터링 체계를 가동합니다. 장애 발생 가능성을 상시 모니터링하는 것이죠. 전국 11개 지자체 주요 교차로의 차량 신호 상태와 잔여 시간을 안내하는 ▲실시간 신호 정보 ▲주요 도로의 살얼음 발생 가능 정보와 결빙 취약 구간 정보를 포함한 도로위험 기상정보 등을 통해 명절 기간 안전 운전을 돕는다네요. ▲최근 방문자 수가 급증한 장소, 전월 대비 이달 방문자수가 급상승한 장소 등 정보도 제공합니다.

네이버는 명절과 같이 평상시와 다른 통행패턴인 경우 별도의 예측모델로 도착예상시간을 제공합니다. 과기정통부, 환경부와 협업해 사용자 현재 위치 행정구역 기반, 사용자 제보, 실시간 뉴스 등 다양한 채널을 통해 사고 정보를 수집하여 이를 사용자가 적시에 확인할 수 있도록 카드 형태로 요약해 제공하는 것이 특징이네요.

글. 바이라인네트워크

<이대호 기자>ldhdd@byline.network