Design and implementation of an adaptive trafficcontrol system

Abstract

Kentsel ulaşım sistemlerinin halkın sosyal ve ekonomik durumunun iyileştirilmesine etkilibir şekilde katkıda bulunması için gerekenin yapılmaması trafik sıkışıklığının önemlisebeplerinden biridir. Bu trafik tıkanıklığı sorununu çözmenin en kolay yolu kavşaklardakitrafik ışıklarını uygun bir şekilde kontrol etmektir.Günümüzde, dünyadaki çoğu şehir sabit zamanlı trafik kontrol sistemlerini kullanmaktadır.Bu sistemlerde, önceden toplanmış trafik verileri kullanılarak sinyal planları günün farklızamanlarına göre tasarlanırken, kavşaklardaki trafik taleplerindeki beklenmedikdeğişiklikler veya trafik akışının zamanla değişmesi tıkanıklığa neden olmaktadır.Kavşaklarda seyahat sürelerini ve gecikmeleri azaltmayı hedefleyen bu çalışmada,koordineli çalışan üç kavşaklı trafik ağının uyarlanabilir kontrolü için bir algoritmageliştirilmiştir. Arduino kart denetleyicileri tarafından kontrol edilen üç kavşaklı bir trafikprototipi oluşturularak uygulama yapılmıştır. Kavşaklar arasında iletişim sağlamak içinseri iletişim teknolojisi uygulanmıştır. Ek olarak, Arduino yazılımından gelen seri monitörkomutları, kavşaklardan gelen trafik verilerini görüntülemek üzere programlanmıştır.Prototip üzerinde deneyler yapılarak elde edilen sonuçlar sabit zamanlı trafik kontrolsisteminden alınan test sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlar, değişen trafikdinamiklerine göre önerilen sistemin etkinliğini ve gerçek bir trafik ağında uygulanabilmeimkanını göstermektedir.

Traffic congestion is one of the causes of the inefficiency of the urban transport systems tocontribute effectively to the people's social and economic situation improvement. Theeasiest way to solve this congestion problem is to control the intersection traffic lights inan appropriate way.In most cities worldwide Fixed-time traffic control systems are widely used. In thesesystems, signal plans are designed according to different times of the day using pre-collectedtraffic data, while traffic demands or traffic flow at intersections change overtime, resulting in congestion.In this study, which aims to reduce travel times and delays at intersections, an adaptivecontrol algorithm is developed for a coordinated three-intersection traffic network. A three intersectiontraffic prototype, controlled by the Arduino board controllers is implementedin real time. For providing communication between the intersections, a serialcommunication technology is implemented. In addition, serial monitor commands from theArduino software are programmed to display the traffic data received from theintersections. Experimental tests are performed on the prototype, and the results arebenchmarked against test results from a fixed-time traffic control system. The experimentalresults show the efficiency of the proposed system with dynamic demands and varyingflow and ability to be applied to a real-time traffic network.