AI를 활용해 차량을 시내 곳곳에 배차하는 사전예약·승차공유형 교통서비스 'AI 온디맨드 교통'이 일본 전국 각지에서 도입되고 있다. 인구 감소와 고령화 등이 지속되는 지역에 AI 온디맨드 교통은 구세주나 다름없다. AI 온디맨드 교통이 어떻게 도입되어 지방주민의 새로운 ‘발’이 되고 있는지를 알아본다.

버스가 사라지는 지방도시를 지탱하는 AI

2021년 9월, 나가사키현 시마바라시에서는 인구 감소와 저출산 고령화, 코로나19로 인한 수지악화 등을 원인으로 중장거리 노선 일부를 제외한 모든 노선버스가 사라졌다. 교통난민이 될 위기에서 시민들을 구한 것이 ‘AI 온디맨드 교통’으로, 정해진 노선이나 시간표가 없이 같은 시간대에 같은 방향으로 가는 승객을 AI가 매칭해주는 사전예약제 승차공유형 대중교통이다. 정류장 설치와 지역 택시회사의 운행위탁 등 협조를 얻어, 노선버스가 폐지된 다음날인 10월 1일에 AI 온디맨드 교통 '예약·합승·타시로호'의 운행을 시작했다.

<시마바라시의 ‘예약·합승·타시로호’의 차량과 웹사이트 화면>

[자료: 시마바라시]

운행은 시내 7개 택시회사에 1대씩 위탁했으며 평일에는 오전, 오후 각각 4대를 운행하는 체제이다. 운행 지역은 시내 전역으로 요금은 성인은 200엔으로 통일하고 고령자 등도 AI 온디맨드 교통을 쉽게 이용할 수 있도록 했으며 시내 전역에 대략 300m 간격으로 정류장을 설치해 총 256개소에 달한다.(2022년 10월 기준)

AI 온디맨드 교통의 핵심은 운행효율이 가장 높아지도록 다수의 예약에서 승차공유 조합과 운행 경로를 도출한 운행관리시스템이다. 시마바라시는 도요타자동차 계열사인 아이신의 서비스 '초이소코(チョイソコ)'를 채택했으며, 예약은 홈페이지와 전화 두 가지 방법으로 접수하고 있다.

나가노현 시오지리시는 2022년 4월, 시내 중심부를 운행하던 커뮤니티 버스 '중심시가지 순환선'을 폐지하고 AI 온디맨드 교통 '노루토 시오지리(のるーと塩尻)'의 본격적인 운행을 시작했다. 주변 지역을 포함한 약 10㎢에 111개 정류장을 설치했으며, 요금은 성인 200엔으로 동일하다.

2021년 10월에 실시한 유료 실증운행에서는 하루 평균 이용자 수가 50.2명으로, 커뮤니티 버스의 약 5배에 달해 시오지리시가 목표했던 40명을 넘어섰다. 평균 승차시간 7.2분, 평균 대기시간 8.4분이라는 수치도 근거리 이동 수요에 세세하게 대응하고 있음을 나타낸다. 2022~2024년도에는 시내의 다른 3개 지구에서도 유사한 실증운행을 순차적으로 실시할 예정으로, 이용현황을 바탕으로 지역별로 현행 마을버스를 계속 운행할지, AI 온디맨드 교통으로 전환할지를 판단하기로 했다.

대도시권으로도 확대

AI 온디맨드 교통은 도쿄와 오사카 등 대도시권에서도 확산되고 있다. 도큐전철은 도쿄 후타고타마가와역 앞을 오가는 노선버스의 일부를 AI 온디맨드 교통으로 전환할 계획을 추진하고 있다.

역과 세타가야구의 우나네·키타미宇奈根・喜多見 지구를 연결하는 버스로, 본격 운행에 앞서 2022년 11월 22일부터 3주간 낮 시간대에 본격 운행과 같은 형식의 실증 운행을 하였으며, 관할구인 세타가야구청과 공동으로 주민 설명회 등도 개최하고 노선 폐지를 피하기 위해 운행 빈도를 최대한 유지하면서 인건비를 절감하는 방안을 검토했다. 이에 내놓은 방안이 아침 출근시간과 그 외 시간의 운행 형태를 바꾸는 것이다.

출근시간에는 정시·정규노선 운행을 유지하되 승차구간을 단축시켜 가동 버스를 줄여 인건비를 줄이고, 이외의 시간대에는 AI 온디맨드 교통으로 전환해 편의성을 높였다. 정거장은 현재보다 2배 이상 많은 22개로, 기존 노선버스가 운행할 수 없었던 주택가에도 진입해 승객들은 집 근처에서 보다 가까운 곳에서 승하차할 수 있게 하였다.

오사카 가와치나가노시에 위치한 난카다이 단지에서는 슈퍼마켓을 중심으로 수 킬로미터 권역을 커버하는 AI 온디맨드 교통 '쿠루쿠루’를 운영하고 있다. 스마트폰과 전화 등으로 승차예약을 하고, 지역 내에 있는 약 300개의 전봇대를 승하차 지점으로 이용한다. 운행관리 시스템은 NTT도코모가 제공하고, 7인승 전동 카트 차량은 야마하모터의 전동 골프카트를 개량하였으며 2019년 12월 본격 운행 초기에는 무료였으나 현재는 1회당 100엔의 요금을 받고 있다.

<AI 온디맨드 교통 ‘쿠루쿠루’의 전동카트>

[자료: 가와치나가노시]

쿠루쿠루 운영은 지역주민이 이용자뿐 아니라 운영 주체가 된다. 운전기사, 보조원, 예약접수, 홍보 등의 업무를 60여 명의 자원봉사자들이 분담하고 있다. 인건비 부담이 적고, 전동 카트의 발착지인 지역슈퍼에서 충전 비용 등을 부담하도록 하여, 저비용으로 유지관리가 용이한 구조로 만들었다.

AI 온디맨드 교통과 병행해 2021년 10월부터 매주 토요일에는 자율주행 차량도 운행한다. 도로에 매립한 전자유도선의 자력을 감지해 추진하는 방식으로 가속과 감속, 우회전, 좌회전을 지시하는 태그를 읽으면서 정해진 경로를 주행한다. 이밖에도 가와사키시, 도쿄도 쥬오구, 다시마구 등에서 AI 온디맨드 교통의 실증 운행을 실시하고 있다.

성패의 열쇠는 배차 알고리즘

AI 온디맨드 교통의 핵심은 배차 알고리즘으로, 계속해서 들어오는 배차 예약 요청을 적절히 배분하는 ‘조합 최적화'가 효율적인 운행을 뒷받침하고 있다. 미라이셰어의 운행관리 시스템 ‘SAVS’는 클라우드에 있는 배차서버와 요금계산엔진 등으로 구성되어 있으며 승객, 운전자, 콜센터 각각을 위한 애플리케이션은 API를 통해 배차서버 등과 연동된다.

<SAVS의 시스템>

[자료: 미라이쉐어]

SAVS의 배차 알고리즘은 '순차적 최적 삽입법'이다. 이 알고리즘은 각 운행 차량에 대해 승객의 승하차 지점을 일렬로 나열하는 방식으로 예약을 관리한다. 운전자는 시스템에서 지시한 순서에 따라 각 승객의 승하차 지점을 순회한다. 승객으로부터 새로운 예약이 들어오면 해당 승차지점과 하차지점을 기존 예약 어디에 끼워 넣어야 추가적으로 발생하는 비용을 최소화할 수 있는지를 탐색하는, 이른바 '조합 최적화'를 통해 효율적인 운행을 보장하는 것이다.

기본적인 배차 알고리즘은 단순 명료하나, 이를 그대로 각 도시에 적용해 원활하게 운영할 수 있을 만큼 범용성이 높지는 않다. 이에 운행관리 시스템을 제공하는 각 업체들은 세밀한 파라미터 조정과 상황에 따라 사람이 임기응변하게 판단하도록 하는 등 사용 편의성을 높이기 위해 노력하고 있다.

시사점

닛케이컴퓨터의 집계에 따르면, AI 온디맨드 교통을 도입하는 지역은 2023년 1월 기준 100곳을 넘어섰다. 온디맨드 교통의 운행주체인 지자체 등이 발표한 수치를 합산한 것으로, 대부분은 실증운행 단계이지만 본격 운행으로 전환하는 지역도 늘고 있다. AI 온디맨드 교통의 도입 배경에는 인구감소와 고령화로 인한 지역의 구조적 문제, 그리고 이를 해결할 수 있는 기술의 발전이 있다. 국토교통성이 조사한 합승버스 사업자의 경상수지율은 대도시를 제외하고는 지난 10년 이상 100%를 밑돌아, 만성적인 적자에 시달리고 있다. 버스회사 등의 자원이 줄어드는 상황에서도 주민들의 수요를 충족시켜야 하는데, 최근 들어 시간과 장소가 다른 예약을 매칭하는 AI알고리즘이 확립되고, AI를 제공하는 사업자가 늘어나면서AI 온디맨드 교통이 급속도로 확대되기 시작했다.

다만 장애물은 존재한다. 바로 지역사회와의 협의이다. 특히 도쿄 등의 대도시에서는 택시업계 등의 반발로 실증실험 단계에서 막을 내린 사례도 왕왕 존재한다. 택시나 버스와는 달리 법인회원 모집 등으로 다각적인 수익을 창출할 수 있기 때문에 기존 대중교통보다 유연하게 요금을 책정할 수 있다. 이러한 차이 때문에 요금규제가 있는 택시와 불공정한 경쟁을 유발하는 것이 아니냐는 우려의 목소리도 존재한다.

AI 온디맨드 교통을 원활하게 도입하기 위해서는 이렇듯 지역 교통 사업자와의 연계를 강화하는 것이 중요하다. AI 온디맨드 교통의 도입 검토 시점부터 기존 대중교통과 수요가 겹치지 않을지를 조사하고, 충분한 대화와 연계를 통해 불만을 해소해야 한다.

지역 주민의 교통수단으로 정착시키기 위해서는 지역 주민에 대한 인지도 향상은 물론, '합승'에 익숙해지도록 주지와 홍보를 지속하는 것이 중요하다. AI 온디맨드 교통을 도입한 한 지방지자체의 O담당자는 “합승은 운임을 할인해주는 등 합승 교통수단 이용을 유도하고 있다.”라며 주민생활에 침투하기 위해 다각적인 노력을 하고 있다고 밝혔다.

인구감소와 저출산 고령화라는 같은 사회적 문제를 가지고 있는 우리 입장에서도 일본의 이러한 움직임은 향후 지역과제 해결과 지방 부흥대책에 중요한 참고가 될 것이다. AI 온디맨드 교통이 일본에서 얼마나 주민들의 일상생활에 밀접히 접근해 일상생활에 침투할 것인지 그 귀추가 주목된다.

자료: 미라이쉐어 등 각사 홈페이지, 시마바라시 등 각 지자체 홈페이지, ITmedia, 닛케이컴퓨터, 닛케이XTech, KOTRA 도쿄무역관 자료 종합