엣지 컴퓨팅 기반의 도로 교통 서비스를 위한 시뮬레이션 플랫폼의 개발

Abstract

다양한 교통 문제를 해결하기 위해 개발되고 있는 지능형 차량용 서비스들을 검증하지 않고 실제 환경에 바로 적용하기에는 여러 위험이 존재하기 때문에 사전 분석 및 검증이 필수적이다. 하지만 실제 환경에서 차량용 서비스를 검증하는 데에는 비용의 한계가 존재한다. 따라서 차량용 서비스를 개발할 때 시뮬레이션을 통한 검증은 비용의 측면에서 도움이 된다. 본 연구에서는 차량용 서비스 검증을 위한 시뮬레이션 플랫폼을 제안한다. 지능형 차량 서비스는 일반적으로 대량의 데이터를 처리하는 과정을 포함하고 있으며 이러한 대량의 데이터를 차량 내부의 계산 자원으로 처리하기엔 한계가 존재하여 클라우드 같은 외부 자원은 필수적이다. 하지만 클라우드 컴퓨팅은 실시간성을 요구하는 차량용 서비스에는 지연 시간 측면에서 한계가 존재하여 엣지 컴퓨팅 기반 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 제안하는 시뮬레이션 플랫폼은 엣지 컴퓨팅 플랫폼과 차량 및 교통 시뮬레이터를 연동하여 엣지 컴퓨팅 기반 차량용 서비스 검증 환경을 제공한다. 이를 위해 오픈 소스 엣지 컴퓨팅 플랫폼인 EdgeX Foundry와 도시 교통 시뮬레이터인 SUMO를 사용하여 EdgeX-SUMO 플랫폼을 개발하고, EdgeX-SUMO 플랫폼을 통해 대표적인 도로 교통 문제인 꼬리 물기 현상을 방지하는 서비스를 구현하고 검증하였다.

Pre-analysis and verification of intelligent transportation services developed to solve various traffic problems are essential since there are several risks to deploy services directly to the real environment without verifying them. In addition, verifying transportation services in a real environment has a cost problem. Therefore, when developing transportation services, verification through simulation has benefits in terms of cost. In this article, we proposes a simulation platform for transportation service verification. Intelligent transportation services generally process a large amount of data. Since vehicles have limited computing power for processing large data, external computing resources such as cloud computing are essential. However, cloud computing has limitations in terms of latency for realtime transportation services. Edge computing-based research is actively being conducted. The simulation platform proposed in this article provides an edge computing-based service verification environment by combining the edge computing platform and transportation simulators. To this end, an EdgeX-SUMO interface was developed using EdgeX Foundry, an open source edge computing platform, and SUMO, an urban traffic simulator. By using our proposed platform, we verify that this intelligent service could prevent tail biting, a typical road traffic problem.