일반 신호등에는 빨강, 노랑, 녹색 3색이 존재하지만 노스캐롤라이나주립대학 연구팀은 새롭게 4번째 색상을 신호등에 추가해 교통을 원활하게 할 수 있다는 연구 결과를 발표했다.
최근 미국을 중심으로 자율주행차 실용화가 진행 중이며 미래에는 일반 도로를 주행하는 자율주행차 비율이 늘어날 전망이다. 자율주행차는 단순히 운전자 부담을 줄이고 인위적 실수로 인한 사고를 회피할 뿐 아니라 인간에 의한 필요하지 않은 브레이크가 줄어 교통 정체를 완화하는 이점도 기대되고 있다.
연구팀은 자율주행차가 주위 자율주행차나 신호등 제어 컴퓨터와 통신해 원활한 교통을 실현하는 화이트 페이즈(white phase)라는 개념을 제창하고 있다. 화이트 페이즈에 있어 자율주행차는 스스로의 연산 능력을 활용하는 것으로 교통 흐름을 효율적이고 인텔리전트 조정해 최적의 도로 선택이나 주행 속도를 선택할 수 있다는 것. 하지만 모든 차가 자율주행차가 되려면 시간이 걸리고 현실에선 인간이 운전하는 자동차도 일정 수 섞인 상태가 오랫동안 지속될 것으로 보인다.
여기에서 연구팀은 주위를 달리는 자율주행차가 교통을 실질적으로 관리하고 있다는 걸 인간 운전자에게 알리기 위해 4번째 흰색 빛을 신호등에 추가하는 아이디어를 주장하고 있다. 빨간색 신호는 여전히 멈춤을 의미하고 녹색은 진행을 의미한다. 자율주행차에 탄 사람은 신호등 빛을 볼 필요가 없지만 인간 운전자는 흰색 빛을 보면 앞 차가 도착해 가도 좋다고 판단한다. 물론 기존 조명과의 차이만 나면 되기 때문에 꼭 흰색일 필요는 없다.
연구팀이 이용한 교통 시뮬레이션 모델에선 자율주행차는 주위 통신으로 교통을 제어하는 화이트 페이즈 유무에 관계없이 교통 흐름을 개선하는 것으로 나타났다. 화이트 페이즈가 도입되면 더 교통이 원활해져 불필요한 정차나 발진이 줄어 연료 소비량도 삭감된다. 더구나 흰색 빛이 내장된 교차로 비율이 높을수록 교차점을 통과하는 속도가 빨라져 연료 소비량도 감소했다고 한다. 화이트 페이즈에서 10%가 자율주행차라면 지연이 3% 감소하고 30%가 자율주행차가 되면 10.7% 감소한다는 주장이다.
연구팀은 자동차에 교통량 제어 일부를 부여하는 건 모바일 컨트롤 패러다임이라는 비교적 새로운 아이디어라며 하지만 인간 운전자에게 무슨 일이 일어나고 있는지 그리고 교차로에 접근했을 때 어떻게 해야 할지 알려주기 위해 교차로에 흰색 조명 개념을 도입하는 게 중요하다고 생각한다고 밝히고 있다. 현재 자율주행차나 신호기 제어 컴퓨터가 서로 통신해 교통량을 제어하는 구조는 실장되어 있지 않고 신호등 갱신에는 오랜 시간과 비용이 든다. 하지만 연구팀은 상용차 비율이 많고 교통 흐름이 중요한 항만 주변 도로에서 화이트 페이즈 파일럿 프로그램을 실시할 수 있을 가능성이 있다고 주장한다. 상용차는 자율주행차 채택율이 높아 보이기 때문에 이 환경에서 항만 교통과 상업 수송에 이익을 줄 파일럿 프로그램을 실시할 기회가 있다고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.