مدلسازی و تحلیل شبکه ریلی قطارهای عادی و سریع السیرمبتنی بر شبکه پتری

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده
امروزه روشهای مدلسازی با استفاده از شبکه های پتری به دلیل قابلیت گرافیکی آن در شبکه های گسترده و پیچیده ، بخصوص با گسترش علوم رایانه ی و افزایش سرعت پردازنده ها، کاربرد فراوانی پیدا کرده است. شبکه های راه آهن نیز با گسترش خطوط ریلی ، افزایش ظرفیت و افزایش سرعت قطارها پیچیده تر شده و تقاضا برای کنترل این شبکه ها از نظر ایمنی و عدم وقفه رو به افزایش است . در این مقاله یک شبکه خط بسته ریلی که قطارهای عادی و سریع السیر می توانند در آن در حال حرکت باشند، با استفاده از مفاهیم مکان‌ها، گذرها و کمان‌ها در شبکه پتری مدل شده است . با استفاده از آنالیز شبکه مدل شده توسط رایانه، تمامی فضای حالت شبکه ریلی ترسیم شده وقوانین منطقی حرکت چنان طراحی شده است که در تمامی حالت‌های ممکن، ایمنی و عدم وقفه شبکه ریلی تضمین شود. پس از تحلیل توسط نرم افزار حالت های وقفه در شبکه شناسایی و شرایطی که منجر به وقفه می‌شود تعیین می‌گردد. در نهایت با تحلیل شبکه ریلی بسته بر اساس تعداد مختلف قطارهای عادی و سریع السیر با ملاحظات عملی نشان داده می‌شود که سیستم بدون وقفه بوده و همواره ایمن باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Modeling and Analyzing Rail-Road Network with Normal and Express Trains using Pertinent Network

چکیده English

Nowadays, modeling methods by using petrinets in broad and complex networks, especially by developing computer science and the increasing the computers speed, has got a wide range of use. The graphic capability of petrinets has caused that these networks be utilized broadly in industry. In this study a closed rail-road network in which Normal and Express trains, by using petrinets can move has been considered as a model. By dint of analyzing the computerized model network, the total reachable space state that exists in rail-road network, has been drawn and the network will be analyzed from the point of view of Safety and Free dead-lock. By means of Supervisory control designed based on petrinets, not only it removes the dead-lock situation revised network, with the allowed number of Normal and Express trains, but also its safety would be guaranteed.

کلیدواژه‌ها English

Modeling based on Petrinets
Rail-road Transportation Networks
safety
- Bago, M., Marijan, S. and Peri, N. (2007) “Modeling controller area network communication”, Proceedings of the 5th IEEE International Conference on Industrial Informatics- INDIN, Vienna, Vol. 1, pp. 485-490.
 
- Bause, Falko and Kritzinger, Pieter, S. (2002) "Stochastic Petri nets: An introduction to the  theory, Friedrich,Vieweg,Sohn,Verlag.
 
- Durmus, M. S. and Söylemez, M.T. (2009) “Railway signalization and interlocking design via automation Petri Nets” ,7th Asian Control Conference, Hong Kong, China, August pp. 27-29.
 
- Fanti, M. P., Giua, A. and Seatzu, C. (2006) "Monitor design for colored petrinets:An application to deadlock prevention in railway networks”, Control Engineering Practice,vol.14,no.10, pp. 1231-1247.
 
 
- Guia, A. and Seatzu, C. (2008) “Modeling and supervisory control of railway networks using Petrinets”  , IEEE , Tran ,Conf.Sys.Man,Cybern, vol.5 , pp.431-445
 
- Guia, A. and Seatzu, C. (2002) “Liveness enforcing supervisors for railway networks using ES2PR Petri nets,” in proc. WODES02 :6thint , work discrete event syst , zarafoza , Spain, Oct  , pp. 55-60
 
- Hartmut, Ehrig, Gabriel, Juhas, Julia, Padberg and Grzegorz, Rozenberg(2002) "UnifyingPetriNets", Springer
 
- Hei, X.,Takahashi, S. and Nakamura, H. (2008) “Toward develeoping a decentralized railway signalling system using Petri Nets,” IEEE Conf. on Robotics, Automation and Mechatronics, pp. 851-855, September 21-24, Chengdu, China
 
- Hei, X.,Takahashi, S. and Nakamura, H. (2006) “Distributed interlocking system and its safety verification,” Proc. of the 6 World Congress on Intelligent Control and Automation, June 21-23, Dalian, China,
 
- Hagalisletto, A. M., Bjork, J., Yu, I. C. and Enger, I. C.  (2007) “Constructing and refining large-scale railway models represented by Petri Nets,” IEEE Trans. On System, Man and Cybernetics-Part C: Applications and Reviews, vol. 37, no. 4, pp. 444-460.
 
- Jensen, K., Kristensen, M. L. and Wells, L. (2007) “Coloured Petri Nets and CPN tools for modelling and validation of concurrent systems”, International Journal on Software Tools for Technology Transfer, Vol. 9, No. 3-4, pp. 213-254.
 
- Janczura, C. W. (1998)  “Modeling and analysis of railway network control logic using colored petri nets” ,Ph.D.dissertation, University of South Australia, Australia.
 
- Kordic,V.(2008) "Petri net theory and applications", Wiley Interscience
 
- Li, Z. and Zhou, M. C. (2004) “Elementry siphons of Petrinets and their applications to deadlock prevention in flexible manufacturing systems,” IEEE trans syst.,Man, Cybern.,Vol.34, No.1, pp.38-51.
 
- MoenHagalisletto, A. and Yu, I. C. (2004) “Large scale construction of rail-road models from specifications” inproc.IEEEint.Conf.Sys.Man,Cybern, Den Haag, Holland, pp.6216-6219.
 
- MoenHagalisletto, A. and Yu, I. C. (2004) “Large scale construction of rail-road models from speci‑cations , ”inProc . IEEE Int .Conf .Syst .,Man, Cybern . , DenHaag,Holland , pp.6212–6219.
 
- Park, J. and Reveliotis, S. A. (2002) “Liveness –enforcing supervision for resource allocation systems with uncontrollable behavior and forbidden states , “ IEEE Trans , Vol 18 , No . 2, pp. 234-240.
 
- Pawlewski, P. (2010) "Petri nets applications” n.p.
 
- Reveliotis, S. A. (2000) "Conflict resolution in AGV systems " , IIE Trans, Vol 32, No 7, pp. 647-659
 
-Ren, X. and Zhou, M. C. (1995) “Tactical scheduling of rail operation: a petrinet approach” inproc.IEEEInt.Conf.Sys., Mancybern .,Vancouver, BC,Canada, pp.3087-3092
 
- Wil, M. P.van,der and Aalst, KurtJensen (2009) "Transactions on Petri Nets and other models of concurrency II", Springer.
 
- Wolfgang, Reisig and  Grzegorz, Rozenberg (1998) "Lectures on Petri nets I Basic models",Springer.
 
- Wolfgang, Reisig and  Grzegorz, Rozenberg (1998) "Lectures on Petri nets II applications", Springer.
 
- Wolfgang, Reisig (1985) "Petri Nets: An introduction", Springer.
 
 - Wuand, N.Q. and Zhou, C. (2004) “Deadlock modeling and control of auto-mated guided vehicle systems”, IEEE Trans, Vol. 9, No.1, pp.50–57.
 

  • تاریخ دریافت 18 مرداد 1393