Practical Engineering의 교통 신호 작동 원리 해설(2019)이 해커뉴스에 올라, 유도 루프 센서와 ASCT 연동 논의로 이어짐
- 교차로가 도로 전체의 최대 처리량을 정해서 차로 수나 제한속도를 늘려도 효과가 없고, 교차로 효율을 높이는 것만이 A지점에서 B지점까지 안전하게 이동하는 차량 수를 늘리는 방법임
- 신호등은 낮은 비용과 적은 공간, 큰 교통량 처리 사이의 절충안이며 4거리 교차로는 차량 8개와 보행자 4개 movements로 나뉘고 엔지니어는 ring-and-barrier diagram으로 phase 조합을 설계함
- 정지선 앞 도로에 묻힌 유도 루프(inductive loop) 센서가 신호를 바꾸는데, 정지선에서 3대 이상 뒤에 서면 신호가 바뀌지 않는다는 지적이 해커뉴스 댓글에 나옴
- 신호 제어기에는 충돌하는 phase가 동시에 초록이 되는 걸 막는 interlock이 있고, 컨트롤러와 물리적으로 분리된 conflict monitor가 문제를 감지하면 신호를 전방 적색 점멸로 강제 전환함
- 여러 신호를 연동하는 ASCT(adaptive signal control technology)가 정체를 줄이는 방법으로 언급됐고, 영국에서는 20년 넘게 표준이며, 500피트 간격으로 붙은 두 교차로의 신호가 어긋나면 정체가 1마일 넘게 이어진다는 댓글도 있음
Hacker News opinions
Actuated signal control에서 신호를 바꾸는 건 도로에 묻힌 유도 루프 센서인데, 정지선 앞에 그려진 원이 그거라는 걸 모르는 사람이 진짜 많더라. 3대 뒤에 서 놓고 왜 초록이 안 되냐고 하는 사람 꼭 있음.
우리 동네는 교차로 두 개가 500피트밖에 안 떨어져 있는데 신호가 계속 어긋나 있었음. 하나는 빨강인데 다음 건 초록, 그러다 반대로 바뀌어서 500피트 가고 2분 정지. 꼬리가 1마일 넘게 밀리더라.
다음 단계는 ASCT 같은 adaptive signal control인데, 냉소적으로 보면 석유회사가 로비로 막고 있을 것 같음. 차가 서서 기름 태우면 돈이 되니까.
샌프란시스코는 러시아워에 경찰이 교차로 한복판에 서서 손으로 차를 막아줌. 교차로에 못 빠져나갈 차를 미리 세우는 건데, 완전 비효율적으로 보였음.
ASCT는 영국이 20년 넘게 대부분 도시 교차로에서 쓰고 있는 표준임. 여기서 신기술 취급하는 게 오히려 신기할 정도.
신호를 서로 연결하려면 장비도 더 좋은 걸 써야 하고 케이블 깔고 유지보수도 해야 해서 돈이 더 듦. 이득은 미묘하고 예측도 측정도 어려움. 게다가 차를 일부러 느리게 만들고 싶어 하는 사람도 많아서 음모론까지 갈 필요가 없음.
예전에 오토바이 탈 때 이 센서에 걸리려고 차체 아래에 쇠덩어리 달았음. 그래도 안 잡힐 때는 몇 분 동안 센서 위에서 앞뒤로 흔들다가 그냥 빨간불에 지나갔음.
석유회사 로비설은 그냥 방금 지어낸 음모론임. 화낼 거리를 만들어내지 좀 마셈.
신호 제어기 쪽에서 제일 흥미로운 건 메모리 결함이나 글리치로 충돌하는 phase가 동시에 초록이 되는 걸 막는 interlock 설계임. 매일 쓰는 사회기반시설 중에서 이만큼 안전이 중요한 것도 드물지. 제대로 된 제어기면 관제실에서도 일부러 충돌 phase를 못 만듦.
신호 캐비닛 안에는 conflict monitor, 요즘은 malfunction management unit이라고 부르는 장치가 컨트롤러와 물리적으로 따로 들어 있음. 컨트롤러 출력을 감시하다가 충돌 phase에 초록이나 노랑, WALK가 켜지거나 빨강, DON'T WALK가 꺼지면 전방 적색 점멸로 강제 전환함. 순서나 간격 문제까지 잡는 모델도 있음.
버클리 Ashby/Claremont와 Ashby/Domingo 교차로 때문에 하루에 평균 5분은 날리는 것 같음. 영상에서 나온 대로 한 번에 빠져나가는 양보다 들어오는 양이 많으면 줄이 계속 자라서 결국 정체가 됨.
Caltrain 선로 때문에 SF 페닐슐라 전역에 그런 교차로가 흔함. 마운틴뷰 Moffett에서 Castro까지 100피트 건너는 데 20분 걸린 적도 있음. 열차 신호랑 타이밍이 절대 안 맞음.
케임브리지 같은 곳은 일부러 신호를 연동하지 않음. 용량을 일부러 제한하고 사람들을 기차, 버스, 자전거, 도보로 돌리려는 거임. 보행자한테 매 사이클마다 시간을 주고 beg button도 없음. 주거지 도로는 일방통행으로 꼬아서 지름길로 못 쓰게 만듦.
동네 간선도로에 정전이 나서 신호등이 다 꺼졌는데 처리량이 확 늘었음. 운전자들이 알아서 서로 양보하면서 지나가더라. 신호등 위에 카메라도 다 달려 있는데 처리량 최대화하라고 AI 붙이는 게 그렇게 어려운 일인가 싶음. 지금은 차 한 대 없는 방향에 초록이 켜져 있는 동안 세 방향이 막혀 있음.
신호등은 처리량 최대화가 아니라 사고를 막으려고 있는 거 아닐까. 처리량은 있으면 좋은 정도라서 아무도 신경 안 쓰는 거고. 그냥 추측임.