## DESAIN SISTEM KONTROL PENANGGULANGAN KEMACETAN LALU LINTAS ADAPTIF BERBASIS PLC

## Nursalim
Program Studi Teknik  Elektro Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana Email: nursalim@staf.undana.ac.id
Info Artikel ABSTRACT Histori Artikel: Diterima Feb 07, 2022 Direvisi Mar 29, 2022 Disetujui Apr 03, 2022 Traffic lights play an important role at every intersection in minimizing  congestion, especially at intersections three and four. Today, the most common setting for traffic lights involves setting a fixed time. This pattern applies throughout the day, although the density of vehicles at each crossing is different. As a result, traffic jams on one side of the intersection are often unavoidable. Based on these problems, in this study an adaptive  traffic  light  control system  based  on  Programmable  Logic  Controller  was built.  In  this  test,  the  amber  and  green  lights  are  set  to  about  3  and  5  seconds, respectively. During crowded situations, the duration of the green light is reduced to 10 seconds. It has been determined through testing that when the traffic light sensor detects a traffic jam, the green light will be on for 10 seconds, while under normal conditions it will be on for 5 seconds.
Keywords: Traffic Light, Traffic Light Adaptif, traffic light sensor, PLC Omron

## ABSTRAK
Lampu  lalu  lintas  atau  traffic  light  sangat  berperan  penting  mencegah  terjadinya kemacetan setiap persimpangan jalan, terutama pada simpang tiga maupun simpang empat.  Saat  ini  pengaturan  nyala  lampu  lalu  lintas  yang  biasa  digunakan  adalah dengan pengaturan durasi lampu dengan waktu yang tetap. Pengaturan ini berlaku disepanjang  hari,  walaupun  tingkat  kepadatan  kendaraan  tidak  sama  di  setiap persimpangan.  Hal  inilah  yang  kemudian  sering  membuat  kemacetan  di  satu  sisi persimpangan menjadi tak terhindarkan. Berdasarkan masalah tersebut, maka pada penelitian  ini  di  rancanglah  suatu  sistem  pengaturan  traffic  light  yang  adaptif menggunakan PLC Omron. Pada pengujian ini, durasi lampu kuning dan hijau diatur sekitar 3 detik dan 5 detik. Sedangkan pada saat kondisi padat, maka durasi lampu hijau diatur menjadi 10 detik.  Setelah melakukan pengujian, diketahui bahwa, pada saat  sensor  traffic  light  mendeteksi  adanya  kemacetan,  maka  lampu  hijau  menyala akan selama 10 detik, sedangkan pada saat kondisi normal maka lampu hijau akan menyala selama 5 detik.
Kata Kunci:  Lampu lalu lintas, Traffic Light Adaptif, sensor kemacetan, PLC Omron Penulis Korespondensi:
Nursalim, Program Studi Teknik  Elektro Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Jalan Adisucipto – Penfui Kota Kupang. Email: nursalim@staf.undana.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  beberapa  tahun  terakhir,  meningkatnya jumlah  kendaraan  roda  dua  dan  roda  empat  telah mengakibatkan  peningkatan  arus  lalu  lintas; Kondisi  ini  dapat  menimbulkan  kemacetan  di daerah  perkotaan  yang  memiliki  banyak  aktivitas [1-3].  Lampu  lalu  lintas  atau  traffic  light,  sangat
berperan  penting  mencegah  terjadinya  kemacetan yang  terjadi  di  setiap  persimpangan  jalan  yang disebabkan  oleh  pengguna  jalan  yang  tidak  tertib untuk mengikuti antrian [4-6]. Tujuan dari adanya lampu  lalu  lintas  yaitu  untuk  mengatur  lalu  lintas agar terhindar dari kecelakaan [7-9].
Berdasarkan  hal  demikian  maka  salah  satu  upaya yang dilakukan untuk mengurangi tingkat
kemacetan  yang  terjadi  antara  lain  dengan menerapkan  sistem  kendali  lampu lalu  lintas  yang terintegrasi  atau  sistem  kendali  yang  terhubung. Saat  ini  pengaturan  nyala  lampu  lalu  lintas  yang diterapkan  adalah  dengan  penetapan  durasi  nyala yang  tetap  untuk  lampu  merah,  kuning  maupun hijau [4, 10-13]. Pengaturan  ini  berlaku  sepanjang hari  sementara  jumlah  arus  lalu  lintas  terus meningkat, sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat mengendalikan durasi nyala lampu lalu lintas, yang  dapat  disesuaikan  dengan  jumlah  kepadatan kendaraan yang terjadi.
Untuk  dapat  mengatasi  kondisi  tersebut,  maka dibuatlah  suatu  sistem  lampu  lalu  lintas  yang diharapkan  ,dapat  mengatasi  kemacetan  ber- dasarkan  kepadatan  kendaraan  pada  setiap  ruas jalan.  Jadi, pada setiap ruas jalan akan mendapatkan waktu yang berbeda tergantung tingkat kepadatannya.
Penelitian  ini  akan  merancang  sebuah  traffic  light yang  dapat  menyala  dengan  waktu  yang  dapat disesuaikan,  dimana  ketentuan  nyala  lampu  ter- sebut  diatur  menggunakan Programable  Logic Controller (PLC)  Omron.  Durasi  traffic  light disesuaikan  dengan  tingkat  kemacetan  lalu  lintas pada  kondisi  saat  itu.  Untuk  mengetahui  tingkat kemacetan yang terjadi, maka pada setiap simpang jalan,  akan  ditempatkan  satu  buah  sensor  untuk mengetahui kondisi kemacetan jalan.

## 2. METODE PENELITIAN
Untuk  memudahkan  penyelesaikan  penelitian sistem  kontrol  penanggulangan  kemacetan  lalu lintas pada traffic light ini, maka digunakan metode eksperimen  dengan  cara  merancang  dan  membuat diagram  tangga,  untuk  selanjutnya  dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan. Berikut adalah merupakan  diagram  alur  yang  menunjukan  langkah- langkah yang dilakukan dalam penelitian ini.
Studi Kepustakaan Desain Perangkat Lunak/Software Implementasi Analisa Pembuatan Perangkat Keras/Hardware Perancangan Sistem
Gambar 1 . Diagram Alur Penelitian

## 2.1  Perancangan Sistem
Perancangan sistem ini terdiri dari blok diagram sistem dan  flowchart  cara  kerja  sistem  lampu  lalu  lintas. Perancangan sistem kontrol traffic light dimulai dengan pembuatan  blok  diagram  sistem  yang  bertujuan  untuk memberikan gambaran hubungan antara sensor, PLC dan lampu. Adapun sensor yang digunakan untuk mendeteksi kemacetan di dalam perancangan sistem ini, adalah Light Dependen Resistor (LDR)[14, 15].
SENSOR PLC LAMPU
TRAFFIC LIGHT DRIVER LAMPU
Gambar 2. Blok Diagram Sistem
Setelah  membuat  blok  diagram,  maka  langkah selanjutnya  adalah  membuat  diagram  alur.  Pembuatan diagram  alur  ini  adalah  merupakan  suatu  bagian  yang penting di dalam penelitian ini. Di dalam Diagram alur, tahap  demi  tahap  didesain  agar  perintah  dapat  diproses oleh  PLC.  Gambar  3  adalah  merupakan  diagram  alur sistem kontrol traffic light di dalam penelitian ini.
Inisialisasi TL 1,2… 6 S1,S2,S3 Mulai S3 Padat? TL 1,2,6 Hijau 5 Detik TL 3,4,5 Merah TL 3,4,2 Hijau 10 Detik 1,5,6 Merah S2 Padat? TL 1,6 Kuning 3 Detik TL 3,2 Kuning TL 5,6,4 Hijau 5 Detik TL 1,2,3 Merah TL 3,4,2 Hijau 10 Detik TL 1,5,6 Merah TL 5,6,4 Hijau 10 Detik 1,2,3 Merah Ya Tidak TL 5,6,4 Kuning S1 Padat? Selesai Ya Tidak TL 1,2,3,4,5,6 Merah 4 Detik TL 1,2,6 Hijau 10 Detik 1,2,3 Merah Ya Tidak
Gambar 3. Diagram Alur Sistem
2.2 Pembuatan Perangkat Keras/hardware
a. Pembuatan Miniatur
Pembuatan  perangkat  keras  yang  dimaksudkan  dalam penelitian  ini  adalah  terdiri  dari  perangkat  mekanik. Perangkat mekanik pada penelitian ini digunakan untuk mendukung sistem dapat agar berjalan dengan baik dan dibuat Miniatur Simpang Empat jalan traffic light skala miniatur.
Gambar 4. Miniatur Simpang Empat
Pada  Gambar  4,  di  setiap  jalur  terdapat  sebuah  lampu traffic light yang  terdiri  dari  tiga  buah  lampu,  yakni merah,  kuning  dan  hijau.  Selain  itu  juga,  ditiap  jalur memiliki  satu  buah  sensor  LDR  ( Light  Dependent Resistor ).
b. Driver Lampu
Pada  pembuatan  driver  lampu,  menggunakan  4  buah lampu led hijau, 4 buah lampu led kuning, 4 buah lampu led  merah  dan  12  buah  resistor  1k.  Karena  tegangan keluaran yang digunakan adalah 8,6 volt maka digunakan resistor  untuk  menurunkan  tegangan,  sedangkan  lampu led memiliki tegangan rata-rata kurang dari 3 volt maka dibuat driver lampu untuk menurunkan tegangan dari 8,6 volt  ke  3  volt  yang  merupakan  tegangan  maksimum lampu untuk menyala.
Gambar 5. Driver Lampu LED
Pada  penelitian  ini  lampu  LED  yang  digunakan  yaitu warna merah, hijau dan kuning. Dimana masing-masing LED  mempunyai  jatuh  tegangan  1,8  Volt  untuk  LED merah, 2,4 Volt untuk LED kuning, 2,6 volt untuk LED hijau  yang  akan  dinyalakan  menggunakan  sumber tegangan 8,6 volt maka harus mencari nilai resistor yang
dihubungkan secara seri dengan LED, arus yang dipakai yaitu 0-2 A.
1. untuk  perhitungan  LED  Merah  yaitu  R=(8,6- 1,8) / 0,02 = 340 Ohm
2. untuk perhitungan LED Hijau yaitu R=(8,6-2,6) / 0,02 = 300 Ohm
3. untuk  perhitungan  LED  kuning  yaitu  R=(8,6- 2,4) / 0,02 = 310 Ohm

## c. Sensor Kepadatan
Sensor  kepadatan  digunakan  sebagai  pendeteksi padatnya  suatu  jalur.  Sensor  kepadatan  yang  dimaksud yaitu  menggunakan  sensor  LDR  ( Light  Dependent Resistor )  yang  merupakan  perangkat  pendukung  agar dapat berkomunikasi dengan PLC.
Gambar 6. Rangkaian Sensor Kepadatan

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan terhadap hasil penelitian dan pengujian yang  diperoleh  disajikan  dalam  bentuk  uraian teoritik secara kualitatif maupun kuantitatif. Bab ini terdiri  dari  2  bagian  yaitu  hasil  penelitian  dan pembahasan hasil penelitian. durasi

## 3.1 Hasil Penelitian
Dalam penelitian ini, sistem yang dibangun adalah sistem  pengontrolan  lampu  lalu  lintas  berdasarkan tingkat  kepadatan.  Untuk  mendeteksi  adanya kepadatan  di  setiap  jalur  digunakan  sensor  LDR. Pada sistem ini digunakan 1 unit PLC (Programmable  Logic  Controller),  yang  berfungsi sebagai kontroller pemrosesan program. Input pada PLC  adalah  sensor,  sedangkan  output-nya  adalah lampu traffic light. Lampu yang digunakan adalah lampu led merah, kuning dan hijau.
Penyalaan  lampu  traffic  light  akan  sesuai  dengan urutan yang sudah dibuat pada diagram ladder dan
pengontrolan lampu traffic light dikendalikan oleh PLC (Programmable Logic Controller), sedangkan sensor  LDR  ketika  mendeteksi  adanya  kepadatan maka  sensor  akan  mengirim  sinyal  ke  PLC  dan kemudian  diproses,  sinyal  yang  dihasilkan  berupa sinyal  analog.  Untuk  mengetahui  hasil  dari  sistem yang  dibangun  maka  dilakukan  pengujian  sistem pada  miniatur  traffic  light.  Miniatur  traffic  light yang dibuat terdiri 3 jalur, tiap jalur terdapat 6 buah lampu led merah, kuning, hijau dan tiap jalur juga terdapat 1 buah sensor LDR yang dipasang pada sisi jalan.

## 3.1.1 Pengujian Program
Pada  proses  pengujian  program  ini  dilakukan dengan  cara  simulasi  menggunakan  software  CX Programmer.    Pada  simulasi  ini,  program  akan diberikan  masukan  dengan  alamat-alamat  input sensor  yang  telah  dibuat  pada  program.  Hasil masukan tersebut juga akan tampak langsung pada simulasi berupa nyala lampu sesuai dengan alamat- alamat  output  yang  ada  pada  program.  Pada tahap ini  dilakukan  pengujian  program  yang  terdiri  dari pengujian diagram utama, pengujian sub rutin jalur 1, jalur 2, jalur 3, jalur 4, pengujian sub rutin sensor, dan pengujian sistem secara keseluruhan.

## A. Pengujian Diagram Utama
Gambar  6  memperlihatkan  pengujian  yang dilakukan terhadap diagram utama dengan kondisi pada saat kontak NO START diaktifkan maka arus mengalir menuju koil MULAI dan selanjutnya koil MULAI  akan  ber  penguatan  dan  menarik  semua kontak bantu NO MULAI sehingga sub rutin jalur 1,  jalur  2,  jalur  3  akan  menjadi  aktif.  Koil  dan kontak  bantu  MULAI  akan  tetap  dalam  kondisi aktif  walaupun  kontak  NO  START  kembali menjadi  tidak  aktif  karena  arus  mengalir  melalui kontak  bantu MULAI  pada  row  2  yang  berfungsi sebagai pengunci koil MULAI.
Gambar 6. Pengujian Diagram Tangga Utama

## B. Pengujian sub rutin Jalur 1

## Kondisi Saat Lampu Hijau Menyala
Pada  pengujian  ini  saat  kontak  NO  MULAI  aktif dan arus mengalir ke koil LH1, LH2, LH6 sehingga koil  tersebut  menjadi  aktif.  Bersamaan  dengan  itu kontak  NO  LH1,  LH6  ter  aliri  arus  dan  TM1 menjadi aktif dan mulai menghitung selama 5 detik.
Gambar 7. Pengujian Saat Lampu Hijau Menyala

## C. Pengujian Sub rutin Jalur 2
Kondisi Saat Lampu Hijau Menyala Pada pengujian ini diawali dengan kondisi dimana ketika  kontak  NO  MULAI  aktif  maka  koil  LM3, LM4 juga aktif. Setelah itu ketika kontak NO LM1, LM6  aktif  maka  koil  LH3,  LH4  aktif  dan  koil RESET juga aktif untuk menonaktifkan LM3, LM4 yang  sebelumnya  sedang  aktif.  Ketika  kontak  NO LH3,  LH2  ter-aliri  arus  dan  aktif  maka  TM3  juga akan  aktif  dan  mulai  menghitung  selama  5  detik, waktu  tersebut  merupakan  lama  nyala  LH3  dan LH2.
Gambar 8. Pengujian Saat Lampu Hijau Menyala
d. Pengujian Sub rutin Jalur 3
Kondisi Saat Lampu Hijau Menyala Kondisi  ini  diawali  saat  kontak  NO  MULAI  aktif maka koil LM5 aktif. Ketika kontak NO LM3, LM2 ter-aliri  arus  dan  aktif  maka  koil  LH5  aktif,  koil latch  aktif  dan  mengaktifkan  kembali  LH6    yang sebelumnya  tidak  aktif.  Bersamaan  dengan  koil RESET  aktif  dan  menonaktifkan  LM5,  LM6  yang sebelumnya aktif. Saat kontak NO LH5, LH4, LH6 teraliri  arus  dan  aktif  maka  TM5  aktif  dan  mulai menghitung  selama  5  detik.  Waktu  tersebut
merupakan  lama  nyala  lampu  hijau  pada  jalur  3. Kondisi ini dapat dilihat pada gambar 9.
Gambar 9. Pengujian Saat Lampu Hijau Menyala
3.2 Pengujian Sub rutin Sensor Pengujian Saat Kondisi Padat (Jalur 1) Ketika kontak NO S1 aktif maka akan mengalirkan arus  ke  kontak  NC  LM1,  LK1,  LH2,  LK2,  LH3, LK3,  TSPJ1.Q  sehingga  koil  PADATJ1  aktif. Proses  pendeteksian  kepadatan  oleh  TPJK.Q dimana saat S1 sedang aktif maka TSPJ1 akan mulai menghitung  selama  5  detik,  kemudian  dilanjutkan perhitungan oleh TM1 selama 5 detik. Pada proses ini  terjadi  penambahan  waktu  antara  TSPJ1  dan TM1  yakni  selama  10  detik.  Waktu  tersebut merupakan  lama  nyala  lampu  hijau  saat  terjadi kepadatan.
Gambar 10. Pengujian Sub rutin Sensor

## F.   Pengujian Sub rutin Jalur 4
Pengujian ini diawali dengan mengaktifkan kontak NO  MULAI  sehingga  koil  LM5  aktif.  Ketika kontak NO LM4, LM3 teraliri arus dan aktif maka koil  LH6  aktif,  koil  latch  aktif  dan  mengaktifkan kembali  LH7    yang  sebelumnya  tidak  aktif. Bersamaan  dengan  koil  RESET  aktif  dan menonaktifkan LM6, LM7 yang sebelumnya aktif. Saat  kontak  NO  LH6,  LH5,  LH7  teraliri  arus  dan aktif maka TM6 aktif dan mulai menghitung selama 5  detik.  Waktu  tersebut  merupakan  lama  nyala
lampu hijau pada jalur 4. Kondisi ini dapat dilihat pada gambar 11.
Gambar 11. Pengujian Saat Lampu Hijau Menyala

## Pembahasan Hasil Penelitian
4.1 Pengujian Lampu Traffic Light Pada pengujian ini, tiap jalur memiliki 1 buah traffic light bagian kiri yang terdapat 3 buah lampu yang terdiri dari lampu merah, kuning, dan hijau. Variasi nyala  lampu  lalu  lintas  dengan  kondisi  sebagai berikut:

## 1) Jalur 1
Saat kondisi hijau
Lampu traffic 2, 3, 4 merah Saat kondisi kuning Lampu traffic 2, 3, 4 merah Saat kondisi merah Lampu traffic 2, 3, 4 hijau 2) Jalur 2 Saat kondisi hijau Lampu traffic 1, 3, 4 merah Saat kondisi kuning Lampu traffic 1, 3, 4 merah Saat kondisi merah Lampu traffic 1, 3, 4 hijau 3) Jalur 3 Saat kondisi hijau Lampu traffic 1, 2, 4 merah Saat kondisi kuning Lampu traffic 1, 2, 4 merah Saat kondisi merah
Lampu traffic 1, 2, 4 Hijau
4) Jalur 4 Saat kondisi hijau Lampu traffic 1, 2, 3 merah
Saat kondisi kuning Lampu traffic 1, 2, 3 merah Saat kondisi merah Lampu traffic 1, 2, 3 Hijau

## 4. KESIMPULAN
1. Pengujian dengan menggunakan LDR sebagai sensor  kemacetan  dapat  dihasilkan  bahwa perangkat mampu mendeteksi kepadatan pada tiap-tiap  jalur,  dan  mengirimkannya  ke  PLC, untuk  selanjutnya  dijalankan  sesuai  dengan perintah-perintah pada program.
2. Ketika terjadi kemacetan, lampu hijau menyala sekitar  10  detik  sesuai  dengan  settingannya Sedangkan  ketika  normal,  lampu  hijau menyala sekitar 5 menit.
3. Untuk durasi lampu merah, disetting menyesuaikan  dengan  durasi  lampu  hijau  di persimpangan sebelumnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] I.  Wijanarko  and  M.  A.  Ridlo,  "Faktor-Faktor Pendorong  Penyebab  Terjadinya  Kemacetan Studi Kasus: Kawasan Sukun Banyumanik Kota Semarang," Jurnal Planologi, vol. 14, no. 1, pp. 63-74, 2019.
[2] L. S. Hsb, P. Hariani, and J. S. Hsb, "City Smart Transportation Sebagai Strategi Medan Menuju Smart  City," Jurnal  Pembangunan  Perkotaan, vol. 5, no. 2, pp. 50-58, 2017.
[3] D.  A.  Rizki,  E.  Rustiadi,  and  S.  Soma, "Penentuan  Pusat-pusat  kegiatan  baru  sebagai Alternatif  untuk  mengurangi  Kemacetan  Kota Bogor," Journal  of  Regional  and  Rural Development  Planning  (Jurnal  Perencanaan Pembangunan Wilayah dan Perdesaan), vol. 1,
no. 3, pp. 287-297, 2017.
[4] F.  Rahman,  "Pembangunan  Sistem  Pengontrol Lampu Lalu Lintas Dengan Arsitektur Terbuka," 2019.
[5] R. Darmawan, "Studi Kasus Sistem Lampu Lalu Lintas  Persimpangan  Menggunakan  Metode Adaptif  Neuro  Fuzzy," Jurnal  ESIT  (E-Bisnis, Sistem Informasi, Teknologi Informasi), vol. 12, no. 1, 2022.
[6] A.  D.  Nafisah,  "Efektivitas  penggunaan
intelligent transport system dalam menanggulangi kemacetan oleh Dinas
Perhubungan Kota Malang perspektif Maslahah Mursalah," Al-Balad: Journal of Constitutional Law, vol. 2, no. 1, 2020.
[7] Y. LIA, "Analisa Kemacetan Lalu Lintas Jalan Setiabudi Semarang," SKRIPSI, 2019.
[8] O.  Baktiarto,  "Evaluasi  Kemacetan  Terhadap
Gangguan Kecelakaan Lalu Lintas Menggunakan Model Transmisi Sel," SONDIR,
vol. 2, no. 2, pp. 1-8, 2018.
[9] I.  M.  Parwita,  "Optimalisasi  satuan  lalu  lintas Polres Gresik dalam menanggulangi kecelakaan lalu  lintas  akibat  pelanggaran  muatan," Jurnal
Sosiologi Dialektika, vol. 14, no. 1, pp. 44-51, 2019.
[10] E.  Nurhidayat,  A.  I.  Septiana,  A.  N.  Putra,  A. Syaripudin,  and  D.  I.  Saputra,  "Desain  Sistem Kontrol  Traffic  Light  Adaptif  pada  Empat Persimpangan  Berbasis  PLC  Omron  CP1E," Jurnal Otomasi Kontrol dan Instrumentasi, vol. 10, no. 1, p. 485835, 2018.
[11] E.  E.  Prasetiyo,  O.  Wahyunggoro,  and  S. Sulistyo, "Desain Pengatur Lampu Lalu Lintas Adaptif  dengan  Kendali  Logika  Fuzzy," SEMNASTEKNOMEDIA  ONLINE, vol.  3,  no. 1, pp. 3-7-1, 2015.
[12] S. Jatmika and I. Andiko, "Simulasi Pengaturan Lampu  Lalu  Lintas  Berdasarkan  Data  Image Processing  Kepadatan  Kendaraan  Berbasis
Mikrokontroler  Atmega16," Jurnal  Ilmiah
Teknologi  dan  Informasi  ASIA, vol.  8,  no.  2, 2014. [13] F. Jordan Kw, "Perancangan Miniatur Pengendali  Lampu  Lalu  Lintas  Berdasarkan Panjang Antrian Kendaraan Berbasis Programmable Logic Controller (PLC)," Universitas Mataram, 2018.
[14] H.  Leidiyana,  M.  Faisal,  and  P.  Purnamawati, "Perancangan  Alat  Timer  Traffic  Light Menggunakan  Mikrokontroler  Atmega  8535 Berdasarkan  Antrian  Jumlah  Kendaraan," PROSISKO:  Jurnal  Pengembangan  Riset  dan Observasi Sistem Komputer, vol. 5, no. 1, 2018.
[15] D.  P.  Rivai  and  B.  Santoso,  "Model  Rekayasa Traffic  Light  Menggunakan  Arduino," Jurnal Cosphi, vol. 3, no. 1, 2019.