AI를 이용한 신호등 제어 시스템

0. 개요

AI를 이용한 신호등 제어 시스템을 만드는 프로젝트입니다.
이 레포지토리는 유니티를 이용해 차량과 행인들이 돌아다니는 가상 환경을 만들고, 시뮬레이션 하기 위한 파일들이 저장되어 있습니다.
YOLOv5를 이용한 사물 감지는 https://github.com/YunjinJo/yolov5_car_count 해당 레포지토리를 참고해주세요.

프로젝트 구성
- 프로젝트 주최: 한이음 2022
- 진행 기간: 2022.04.15 ~ 2022.11.30
- 참여자: 한국공학대학교-조윤진, 한국공학대학교-최영재, 한국공학대학교-김민상
- 사용 기술 스택

구현 결과

유튜브 링크

1. 설명

차량이 도로를 따라 움직이는 AI를 구현합니다.
실제 도로에서 사용되고 있는 신호등의 신호 체계를 구현합니다.
라즈베리파이, YOLOv5를 이용해 만든 최적의 신호등 알고리즘을 유니티에서 구현합니다.
2번과 3번중 어느 것이 더 효율적인지 비교합니다.

2. 구현 목표

1. 신호등 동작 ✅

신호등 동작

구버전

정해진 시간에 따라 신호등의 신호가 자동으로 변경되는 것을 확인

신버전

2. 신호등 신호에 맞추어 차량 이동 ✅

차량 이동

구버전

유튜브 링크

↑클릭시 유튜브로 이동
신호등의 신호에 따라 차량이 멈추고, 움직이는 것을 확인

신버전

3. 2차로보다 더 큰 도로 만들기

도로 모델링 구하기
Unity에서 marker, script설정
차량 동작 확인

4. 보행자 구현

보행자 모델링 구하기 무료 사람 모델링 사용
보행자 AI 구현 빨간색 Point로 보행자가 이동할 수 있는 장소를 미리 지정
신호등을 건너야 하는 경우 보행자 신호등에 따라 멈춤 or 이동
도착 지점은 사람이 스폰될 때 랜덤으로 지정됨, 최단 거리로 이동
보행자 신호등 구현

차량용 신호등을 그대로 사용, 단 노란불은 작동하지 않음

5. 실제 지도 데이터 구현 -> 중단

한국공학대학교 주변 도로 및 건물 구현
보행자와 차량 자동 생성 및 이동 확인

6. 시뮬레이션 기능 추가

차량 통행량 등 정보 시각화 Timer : 시뮬레이션 작동 시간
CarCount : 신호등을 지나간 차량의 대수
Record : 60초마다 저장된 CarCount 값
Select TrafficLight : 각각의 신호등 동작 시간 변경
Save : Record 된 값들 CSV 파일로 저장
X2.5 : 버튼을 누르면 X0 (정지), X1 (1배속), X2.5 (2.5배속) 시뮬레이션 시간 조절
No AI : AI 기능이 없는 신호등 씬으로 변경
Exit : 프로그램 종료
데이터 저장

60초마다 저장된 데이터를 CSV 파일로 저장, 엑셀과 같은 프로그램으로 불러올 수 있음

3. 프로젝트 설치 방법

Releases에서 자신의 OS에 맞는 파일을 다운로드 후 실행시켜주세요.

4. 버전

v0.2: 차량 AI, 신호등 동작 확인
v0.3: 차량 AI, 신호등 연동, 2차선 도로 제작
v0.4: SimpleTrafficSimulation 에셋 추가
v0.5: 신호등 시뮬레이션 추가
v0.6: 보행자 시뮬레이션 추가
v0.7: UI 완성
v0.8: 데이터 저장 기능 완성
v1.0: 필수 기능 95% 완성 (note: 씬 변환시 타이머 버그 있음)

5. 참고 자료

Simple City Builder: https://www.youtube.com/playlist?list=PLcRSafycjWFd6YOvRE3GQqURFpIxZpErI
Adding people to city builder: https://www.youtube.com/watch?v=MpGfSbMikeQ&list=PLcRSafycjWFe50Nz4OBZC-5dYBKf3581v
Traffic system in Unity 2020: https://www.youtube.com/watch?v=mu7f3Z1lRsE&list=PLcRSafycjWFdDou6OTCmGbRZ9lwLXjuMO

YunjinJo / TrafficSimulation