پیاده‌سازی کنترل نظارتی یک ایستگاه راه آهن به منظور تامین و تایید ایمنی و عدم برخورد قطارها

در این مقاله، مدلسازی یک ایستگاه بوسیله‌ شبکه‌های پتری به منظور اعمال کنترل نظارتی ارائه گردیده است. در این راستا، یک نمایش یکپارچه از شبکه‌های راه‌آهن که شامل خط، سوزن و ایستگاه است، ارائه شده است. قطارهای عادی و سریع‌السیر در مدل در نظر گرفته شده در دو جهت حرکت می‌کنند. مدت زمان سیر بلاک با توجه به طول بلاک، سرعت و شتاب حرکت قطارها و با فرض شیب صفر درهزار استخراج شده است. برای مدلسازی ایستگاه مورد نظر، تعداد بلاک‌ها متناسب با تعداد سوزن‌ها، سکوی اصلی ایستگاه، مسیرهای کنارگذر و  مسیرهای ورود به ایستگاه در نظر گرفته شده است. سپس هر بلاک در شبکه پتری معادل با یک مکان در نظر گرفته می‌شود. این مکان‌ها بوسیله کمان‌هایی به گذرها، مرتبط اند، به طوری‌که، کمان‌ها نشان‌دهنده جهت جریان ترافیک و گذرها نماینده وضعیت اشغال بلاک‌ها توسط قطار در هر لحظه هستند. یکی از الزامات بهره‌بردای خط، عدم برخورد با قطار روبه‌رو است.  در این راستا، حالات غیرقانونی مربوط به حرکت قطارها برای شبکه معرفی شده است و با کنترل نظارتی‌های مربوطه این حالات از شبکه حذف گردیده‌اند. هم‌چنین به منظور کنترل زمانی قطارها در هنگام عبور چندین کنترل نظارتی دیگر نیز طراحی و مدل زمانبندی یک ایستگاه ارائه شده است. در نهایت با ایجاد حفره‌های زمانی در هنگام سبقت قطار سریع‌السیر از قطار نرمال در شبکه، ‌نشان داده می‌شود که می‌توان به مجموعه برنامه زمانبندی قابل تحقق با در نظر گرفتن ملاحظات عملی سیگنالینگ دست یافت.

Supervisory Control of a Railway Station for Providing and Verifying Safety and Avoidance of Trains Collision

In this paper, we deal with the problem of modeling railway network as a discrete event system using Petri nets in such a way that the theory of supervisory control may be applied to automatically control the signaling system. We provide a unified representation of railway networks in terms of stations and tracks, Normal trains and highspeed trains whose moving is in two directions and safety requirements in the model. The main specification such as running time per block, velocity and acceleration of the movement of trains is derived assuming zero slope in railway line. Places in petri net represent rail resources (the block) and tokens represent trains where is in the place means the railway block is busy. The supervisory control is implied in the model in based on railway line usage requirement included safety and nonstopping. In order to analyzing the safety and uninterrupted movement of trains, the illegal states is introduced for timed colored petri nets (TCPN). Creating timed holes in the network, it can be achieved the optimal scheduling. Then, the supervisory control not only should remove the respective states from the network but also it should control the train time scheduling result in several supervisory control per places (the blocks). The advantage of this method is the guarantee of safety without any rescheduling in operational level.