Sáng kiến điều tiết hệ thống đèn giao thông từ xa

Hồ Nhật Nam

Sản phẩm vừa đoạt giải khuyến khích trong cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học” năm 2018 do Quỹ Hỗ trợ sáng tạo kỹ thuật Việt Nam (VIFOTEC) tổ chức.

Nam chia sẻ, khi muốn thay đổi thời gian mỗi tín hiệu đèn giao thông thì nhân viên kỹ thuật phải trực tiếp đến tận nơi để điều chỉnh. Điều này gây khá nhiều bất cập vì trong thành phố có đến hàng trăm tín điệu đèn giao thông, trong khi nếu không điều chỉnh thời gian kịp thời thì vấn đề giao thông trong thành phố vào giờ cao điểm sẽ chuyển biến xấu đi. Chính vì vậy, qua khảo sát thực tế và áp dụng những kỹ năng, kiến thức được học trên ghế nhà trường, Nam bắt tay vào thực hiện đề tài nghiên cứu này.

Sản phẩm sử dụng bộ điều khiển khả trình PLC và được điều khiển giám sát thông qua hệ thống SCADA tại trạm trung tâm. Để dễ hình dung cách thức hoạt động của các thiết bị, Nam đã làm một mô hình giả lập là nút giao thông tại đầu cầu Rồng có lưu lượng xe dồn đến từ các phía rất đông, có nguy cơ bị ùn tắc, thì từ phòng điều khiển trung tâm, thông qua camera giám sát, người vận hành sẽ điều chỉnh thời gian và hướng di chuyển của đèn giao thông ở các nút đầu ngã tư gần với nút ngã tư cầu Rồng, cụ thể là đèn giao thông của nút ngã tư đường 2 Tháng 9 với đường đến cầu Rồng, đèn giao thông tại ngã tư Nguyễn Văn Linh hướng tới cầu Rồng và đèn giao thông tại nút ngã tư đường Trưng Nữ Vương giao với đường Nguyễn Văn Linh.

Mô hình gồm có 3 bộ phận chính: Thiết bị kết nối phần cứng (bộ điều khiển Logo V8 và PLC S7-1200), màn hình máy tính giám sát WinCC, mô hình hệ thống đèn tín hiệu giao thông. Trong sử dụng bộ điều khiển Logo V8 và PLC S7-1200 kết nối truyền thông với nhau ta sẽ được một hệ thống điều khiển SCADA đơn giản mà giải quyết được vấn đề đặt ra.

Trước đây khi kẹt xe thì cần có cảnh sát giao thông đứng tại điểm để phân làn; bây giờ tại các ngã tư đã có gắn camera nên người vận hành từ trung tâm có thể theo dõi camera để nắm bắt được gần như chính xác lưu lượng người đang dồn về ngã tư đó, họ có thể phân luồng bằng cách điều chỉnh thời gian đèn giao thông và điều khiển đèn chỉ hướng thông qua hệ thống SCADA. 

Đây cũng là phương pháp cần được tính đến cho việc điều khiển hệ thống giao thông thông minh. Sử dụng hệ thống mạng kết nối giữa các PLC với nhau có một khoảng cách hạn chế, do đó hướng phát triển sử dụng các bộ kết nối mạng không dây với nhau bằng Wifi có khoảng cách lên tới 800m; phương án giảm thiểu tối đa chi phí khi lắp đặt mạng giữa các thiết bị. Ưu điểm của thiết bị này là dễ sử dụng, áp dụng rộng rãi và đỡ tốn thời gian cho việc điều chỉnh tại hệ thống đèn tín hiệu.

Ý tưởng ban đầu của Nam khi thực hiện sẽ tạo ra một hệ thống camera tự động hoàn toàn, nhân viên ở trung tâm điều khiển không cần phải ngồi quan sát rồi điều chỉnh mà hệ thống sẽ phát hiện ra số lượng người tham gia giao thông và sau đó sẽ tự điều chỉnh thời gian phù hợp cho tín hiệu đèn. Nhưng trong quá trình nghiên cứu, Nam nhận thấy vì lượng kiến thức của bản thân vẫn chưa đủ nhiều nên đã thay đổi một chút ý tưởng, chính là sản phẩm hiện tại, phù hợp với khả năng của mình.

Chia sẻ về những dự định trong thời gian đến, Nam cho hay: “Mình vẫn mong muốn vượt qua những khó khăn của bản thân để tạo ra một sản phẩm có ích cho cộng đồng”. Mong là những ngày sắp tới Nam sẽ tiếp tục với đam mê của mình, giúp hệ thống đèn tín hiệu giao thông có những thay đổi phù hợp, trong khi lưu lượng người, xe tham gia giao thông đang ngày một đông lên.