بناء نظام تحكم ومراقبة بإشارات المرور باستخدام المتحكمPLC ونظام التحكم الإشرافي SCADA

الملخص

نواجه في حياتنا اليومية مشكلة الاختناقات المرورية وما يترتب على ذلك من ضياع في الوقت والطاقات، حيث تعمل إشارات المرور وفقاً لأنظمة التحكم التقليدي لعقدة مرورية بأزمنة ثابتة وتتابع ثابت. يقترح البحث خوارزمية جديدة للتحكم المبرمج بإشارات المرور، حيث تعمل بأزمنة متغيرة وتتابع متغير حسب حجم الكثافة المرورية. يتم تحصيل بيانات الحركة المرورية (عدد السيارات – الكثافة- التدفق) باستخدام الحساسات الحلقية (Loop Detectors) الموزعة عند كل إشارة، تُنقل هذه البيانات إلى المتحكم المنطقي القابل للبرمجة PLC الذي يقوم بمعالجتها وإصدار الأوامر اللازمة، ويتصل المتحكم بدوره مع نظام التحكم الإشرافي SCADA الذي يؤمن إمكانية مراقبة سير العمل للعقد المرورية، إضافة إلى إمكانية التحكم الأوتوماتيكي والتحكم اليدوي بالإشارات.

يقوم النظام المقترح بالربط بين عقدتين عن طريق تطبيق خاصية الموجة الخضراء (Green Wave) بالاعتماد على السرعة الفعلية للسيارات، وإعطاء أولوية المرور لسيارات الطوارئ التي يتم الكشف عنها باستخدام الحساس الحلقي ومقاطعة عمل البرنامج بشكل فوري لفتح الإشارة المطلوبة.

تم اختبار نظام التحكم والمراقبة المقترح من خلال أخذ بيانات عقدة مرورية تعمل في نظام التحكم التقليدي ومقارنتها بالنتائج التي يعطيها البرنامج، وقد أظهرت النتائج أنه تم تقليل أزمنة فتح الإشارات، وزمن الدورة الكلية، وزمن الانتظار غير المرغوب به على كل إشارة بشكل كبير، وبالتالي تم تخفيض حجم الاختناقات المرورية عند كل عقدة.

Traffic jam is a serious problem in our life. It causes waste of time and energy. Conventional traffic light control system works with a fixed time and fixed cycle. This paper proposes an intelligent traffic light control system with a changeable green time and cycle depending on traffic density. Traffic parameters (cars’ numbers, density, flow) are collected by Loop Detectors located at each traffic signal. This data will be transmitted to the PLC controller. Then, PLC processes this data to produce controlling commands. It is also connected to a SCADA system which supervises the process and provides an automatic and manual control.

The proposal system applies Green Wave method to connect between two junctions based on a real car velocity and sets priority for emergency car. When Loop Detector detects this car, the program will be interrupted to open the traffic light needed.

This intelligent system is experimented with conventional control system s’ data. The obtained result is promising. It can reduce the green time, cycle time, and delayed time of each car at traffic light to its’ minimum value.