Elektrikli Ulaşım Sistemlerinde Sinyalizasyon

Abstract

Bu tez çalışmasında, bir demiryolu bölgesine uygulanacak sinyalizasyon sistemi Petri ağları ile modellenmiştir. Raylı sistemler, gereken hız ve kapasitede yolcu taşınmasını ekonomik olarak gerçekleştirebildiklerinden toplu taşımada öne çıkmaktadırlar. Gerek şehir içi hatlarda tramvay, hafif metro, metro, banliyö trenleri olsun, gerek şehirlerarası yolcu/yük taşıma tren hatları olsun, sinyalizasyonun önemi büyüktür. Her şeyden önce, güvenli bir taşıma yapabilmek, kazaların önüne geçmek için doğru bir şekilde sinyalizasyon gerçekleştirmek gereklidir. Demiryollarında sinyalizasyon sistemleri gerçeklenirken, demiryolu Ayrık Olay Sistemi (AOS) olarak modellenerek tasarım gerçeklenir. Ayrık olay sistemlerinde tasarım otomatlar aracılığı ile gerçeklenebileceği gibi, Petri Ağları ile bir modellemeye de gidilebilir. Petri ağında olayların jetonlar ile tetiklenmesi, sistemin dinamik davranışı ile statik yapısının beraber tek bir şekil üzerinden incelenmesine olanak sağladığından bu tez çalışmasında tercih edilmiştir. Bu tez çalışmasında, örnek bir demiryolu bölgesi için uygulanacak sinyalizasyon sistemi, Petri ağları kullanılarak iki farklı algoritma ile modellenmiştir. Petri ağı ile oluşturulan modeller Token Passing Logic (TPL) yöntemi yardımıyla merdiven diyagramına dönüştürülmüşler ve PLC üzerinde programlama gerçekleştirilmiştir. İki farklı tasarım yöntemi karşılaştırılıp, avantajları ve dezavantajları irdelenmiştir.

In this thesis, signalling system algorithms has been modelled using Petri Nets. Railroad systems come forward with their capabilities of transporting people in required speed and capacity. Signalization has a great importance both for railroads in cities such as tramway, light metro, metro, or banlieue trains and mainline transportation. First and foremost, a correct signalization must be achieved so as to provide a safe transportation and avoid accidents. Railroads are modeled as Discrete Event Systems (DES) and implemented as such when realizing railway-signaling systems. Design can be done using automats, or Petri Nets. Design with Petri Nets simplifies the examination of a system due to its visual easiness and the analysis techniques it provide. In Petri Nets, triggering an event with tokens enables to analyze both dynamic and static behaviors of the system on one graph. In this thesis, two different signalling system algorithms has been modelled using Petri Nets for a sample railroad region. Models generated by Petri Nets have been transformed to Ladder Diagrams using Token Passing Logic (TPL) and programmed on a PLC. Advantages and disadvantages of these two algorithms have been discussed.