ارائه و بررسی یک روش برای تولید و استخراج منطق اینترلاکینگ و جدول کنترل به صورت خودکار در سیستم‌های سیگنالینگ خطوط ریلی

در سال‌های اخیر با گسترش خطوط ریلی و افزایش روزافزون تعداد خطوط ریلی شامل راه‌آهن بین شهری، خطوط راه‌آهن شهری (مترو)، تراموا، مونوریل و سایر خطوط، طراحی سیستم سیگنالینگ و به تبع آن سیستم اینترلاکینگ و استخراج منطق و قوانین این سیستم برای کنترل و نظارت بر تردد ایمن قطارها در خطوط، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. سیستم‌های اینترلاکینگ که عامل اصلی تصمیم‌گیری در سیستم‌های سیگنالینگ در خطوط ریلی هستند به صورت مستقیم مسئول تضمین حرکت ایمن قطارها می‌باشند. از آنجایی که در طراحی قوانین جدول کنترل توسط افراد، ریسک خطاهای انسانی وجود دارد، و با توجه به اهمیت بالای ایمنی در تردد قطارها در سیستم‌های اینترلاکینگ خطوط ریلی، ارائه یک روش و سیستم برای تولید و استخراج این قوانین به صورت خودکار و ایمن و بدون دخالت افراد جهت جلوگیری از بروز خطاهای انسانی، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. نرم‌افزار یک سیستم اینترلاکینگ، بر اساس چینش تجهیزات کنار خط و استخراج جدول کنترل طراحی می‌شود. در زمینه پیاده‌سازی قوانین اینترلاکینگ و مسیرسازی برای تردد قطارها، تا کنون روش‌ها و ابزارهای مختلفی طراحی و ارائه شده و تحقیقات زیادی در این زمینه انجام شده است، ولی تا کنون یک سیستم کارآمد که بتواند جدول کنترل را به صورت خودکار و ایمن و بر اساس چینش تجهیزات کنار خط تولید کند، ارائه نشده است. در این مقاله پس از بررسی قوانین حرکت در سیستم‌های اینترلاکینگ، با استفاده از یک ابزار کارآمد به نام اتوپلی ‌مدیا استودیو، و با استفاده از روش‌های صوری، یک سیستم برای طراحی چیدمان خط، فرآیند مسیرسازی و استخراج جدول کنترل به صورت خودکار ارائه شده است که با استفاده از اطلاعات مربوط به تجهیزات شبکه ریلی و قوانین حرکت، مدل‌سازی می‌شوند. از ویژگی‌های مهم این روش، کاربری آسان، تنظیم مسیر با در نظر گرفتن قواعد پایه اینترلاکینگ، استخراج سریع جدول کنترل، پویانمایی حرکت قطار در طول مسیر و اعمال تغییرات در وضعیت تجهیزات کنار خط در حین حرکت قطار است.

presenting and analyzing a method for automatically generating interlocking logic and control table in railway signalling systems

in recent years, with the expansion of railway lines and the ever-increasing number of railway lines, including railways, urban railways (metro), trams, monorails and other lines, the design of the signaling system and consequently the interlocking system and the extraction of the logic and rules of this system for control and monitoring the safe movement of trains on the lines, is very important. interlocking systems, which are the main decision-making system in signaling systems in railway lines, are directly responsible for ensuring the safe movement of trains. since there is a risk of human errors in the design of control table rules by human, and considering the high importance of safety in train traffic in the interlocking systems of railway lines, providing a method and system to generate and extract these rules automatically and safely and without the intervention of people to prevent the occurrence of human errors, has attracted the attention of many researchers. the software of an interlocking system is designed based on the arrangement of the lineside equipment and the extraction of the control table. according to implementing interlocking rules and routing for train traffic, various methods and tools have been designed and presented and a lot of research has been done in this field; but so far, an efficient system that can automatically and safely create the control table based on the arrangement of the lineside equipment, is not provided. in this article, after examining the rules of trains movement in interlocking systems, using an efficient tool called autoplay media studio, and using formal methods, an automatic system for line layout design, routing process and control table extraction is presented. which are modeled using information related to railway network equipment and movement rules. the important features of this method are easy-to-use, track setting considering basic interlocking rules, quick extraction of the control table, animating the train movement along the track and applying changes to the state of the trackside equipment while the train is moving.