Uğur Yıldırım 1, Mustafa Seçkin Durmuş 1, Mehmet Turan Söylemez 1. İstanbul Teknik Üniversitesi {yildirimu, durmusmu,

(1)

EUSİS 2011, ELEKTRİKLİ ULAŞIM SİSTEMLERİ SEMPOZYUMU ve SERGİSİ 7-9 Nisan 2011 Bursa-Eskişehir, Türkiye

Demiryolu Sinyalizasyon Sistemleri İçin Otomatik Anklaşman Tablosu Oluşturulması

Automatic Generation of Interlocking Table for Railway Signalization Systems

Uğur Yıldırım

¹

, Mustafa Seçkin Durmuş

¹

, Mehmet Turan Söylemez

¹

1

Kontrol Mühendisliği Bölümü İstanbul Teknik Üniversitesi

{yildirimu, durmusmu, soylemezm}@itu.edu.tr

Özet

Anklaşman (interlocking) sistemi raylı sistemlerde ulaşım ve taşımanın güvenli olarak yapılabilmesini sağlayan bileşenler arasında hayati öneme sahiptir. Sabit blok sinyalizasyon sistemlerinde (Fixed Block Signalling Systems) trenlerin istenilen güzergahlar boyunca güvenli bir şekilde hareketi yine anklaşman sistemi tarafından sağlanmaktadır.

Anklaşman sisteminin tasarımında izlenecek ilk adım hatasız anklaşman tablolarının oluşturulmasıdır. Küçük çaplı istasyonlar ve demiryolu bölgeleri için anklaşman tablosunun oluşturulması kolayca gerçekleştirilebilirken, istasyon topolojisi karmaşıklaştıkça olası mantık hataları ve tablonun oluşturulması giderek zorlaşmaktadır. Bu çalışmada sembolik matematik yazılımı olan Mathematica^© programı kullanılarak çizimi gerçekleştirilen herhangi bir istasyon veya demiryolu bölgesi için anklaşman tablosunu otomatik olarak oluşturan program anlatılmaktadır. Gerçeklenen yazılımın en büyük avantajı, demiryolu topolojisinden bağımsız olarak çizilen herhangi bir istasyon veya demiryolu bölgesi için makas ve sinyalleri de otomatik olarak yerleştirmesidir.

Abstract

Interlocking system is the most important component of the signalization system which provides safe travel and transportation. Interlocking system also provides movement of trains on desired routes in fixed block signaling systems. The first step of interlocking system design is to generate interlocking tables. Generation of interlocking table for small scaled stations or railway yards can be realized easily but when the topology of the station gets complicated, generation of interlocking tables gradually gets difficult. In this study, with the help of a symbolic mathematic toolbox named Mathematica^©, a program that automatically generates interlocking tables for any station or railway yard is explained. The main advantage of our program is that, switches and signal lights are also placed automatically for a drawn station or a railway yard independently from their topology.

1. Giriş

Demiryolu sistemlerinde güvenli bir ulaşım sağlamak için hatasız bir anklaşman sistemi tasarlamak gerekmektedir.

Anklaşman sistemleri, trenlerin demiryolu üzerinde güvenli bir şekilde yol almasını sağlayarak olası kazaların önüne geçilmesini sağlar [1]. Anklaşman sisteminde yapılmış olan en

küçük bir hata bile demiryolu sisteminde büyük kazalara neden olabilir [2].

Anklaşman sistemi tasarımı yapılırken öncelikle ilgili demiryolu bölgesinin anklaşman tablosu çıkartılır. Anklaşman tablosunda, trenin ilgili demiryolu bölgesinde gidebileceğim tüm yollar (güzergahlar) ve bu yollarda ilerleyebilmesi için gerekli koşullar bulunmaktadır. Bu koşullar sağlanmadığı sürece trenlerin ilgili yollara girmesi oldukça tehlikeli bir durumdur. Bu nedenle iyi bir anklaşman sistemi için öncelikle hatasız bir anklaşman tablosu oluşturulmalıdır. Her ne kadar basit demiryolu bölgeleri için anklaşman tablosu tasarlamak kolay olsa da demir yolu bölgesinin yapısı büyüdükçe anklaşman tablosunun oluşturulması zorlaşır ve hata yapılma ihtimali yükselir.

Anklaşman tablosu tasarlandıktan sonra ray devresi, makas, sinyal gibi her bir demiryolu sistemi elemanı ve ilgili demiryolu sistemindeki olası tüm güzergahlar için biçimsel diller kullanılarak program parçaları yazılır [3]. Aynı türdeki elemanlar aynı şekilde davranış gösterdiklerinden her tür için sadece birer program parçası yazılması yeterli olmaktadır.

Burada asıl önemli olan iş bu elemanların anklaşman tablosuna uygun olarak hatasız bir şekilde birbirleriyle ilişkilendirilmesidir [4]. Dolayısıyla da bu adımda da anklaşman tablosunun doğruluğu büyük önem taşımaktadır.

Bu bağlamda anklaşman tablolarının ve anklaşman sistemlerinin modellenmesi ve doğruluğunun incelenmesi konularında çeşitli çalışmalar yapılmıştır [5-9].

Anklaşman tablosunun özellikle büyük çaptaki demiryolu sistemleri için oluşturulması oldukça dikkat isteyen bir iş olduğundan bu işin bilgisayar algoritmaları kullanılmadan yapılması durumunda olası ihmaller ve hatalar ortaya çıkabilir.

Belli bir algoritma kullanılarak anklaşman tablosu tasarlanırsa da olası tüm durumlar göz önünde bulundurularak hata yapma ihtimali ortadan kaldırılabilir. Bu konuda çeşitli anklaşman tablosu oluşturma yöntemleri geliştirilmiştir [10-11]. Bu çalışmada Mathematica^© programlama ortamından gerçekleştirilmiş bir otomatik anklaşman tablosu oluşturucu programdan ve kullandığı algoritmalardan bahsedilecektir.

2. Demiryolu Sinyalizasyon Sistemi Bileşenleri

Bir demiryolu sinyalizasyon sisteminde temel bileşenler olarak ray devreleri, makaslar ve sinyaller kullanılır. Basit bir istasyon yapısı Şekil 1’de gösterilmiştir.

(2)

002BT

001BT 1T

3T

1ST 2ST 3ST

1 3

5

2D4D 6BA6BB6BC

002DT 001DT 51T

53T 51 53 55

52B54B

56DA56DB56DC

Şekil 1: Basit bir demiryolu istasyonu

2.1. Ray Devreleri

Ray devreleri, ilgili demiryolu bölgesinde tren olup olmadığını algılayan elektriksel elemanlardır. AC, DC ve aks sayıcı olarak çalışan çeşitleri bulunmaktadır. Genelde kısadevre mantığı ile çalışırlar. Eğer bir ray devresinin üzerinde tren varsa, devre tren üzerinden tamamlanarak o ray devresinin meşgul olduğu anlaşılır. Şekil 1’de gösterilen demiryolu istasyonunda ray devreleri 001BT, 002BT, 1T, 3T, 1ST, 2ST, 3ST, 51T, 53T, 001DT ve 002DT olarak görülmektedir.

2.2. Makaslar

Makaslar, trenlerin yön değiştirerek istenilen yere gitmesini sağlar. Her makasın normal ve sapan olmak üzere iki konumu bulunmaktadır. Trenin makas üzerinden yön değiştirmeden gittiği yön normal konum, yön değiştirerek gittiği konum ise sapan konum olarak adlandırılır. Motorlu ve detektörlü olmak üzere iki çeşitleri vardır. Motorlu makaslar kumanda merkezinden kontrol edilebilmektedir ve makasın hangi konumda olduğu görülebilmektedir. Detektörlü makasların ise sadece konumu görülebilmektedir. Şekil 1’de gösterilen demiryolu istasyonunda makaslar 1, 3, 5, 51, 53 ve 55 olarak görülmektedir.

2.3. Sinyaller

Sinyaller, kendisine yaklaşan trene demiryolu bölgesinin durumu hakkında bilgi verirler. Eğer trene bir güzergah kurulmamışsa veya bir sonraki ray devresi meşgul durumdaysa sinyaller kırmızı renk bildirimi verirler. Güzergah kurulması durumunda ise Tablo 1’deki bilgilere uygun renk bildirimi verirler.

Tablo 1: Sinyal renk bildirimler ve anlamları Renk Bildirimi Anlamı

Kırmızı Güzergah açılmamış durumda Sarı Güzergah açılmış ve bir sonraki sinyal

kırmızı

Yeşil Güzergah açılmış ve bir sonraki sinyal sarı veya yeşil

Sarı-Kırmızı Özel bir renk bildirimi

Sarı-Sarı Güzergah açılmış, güzergahta sapma var ve bir sonraki sinyal kırmızı

Sarı-Yeşil Güzergah açılmış, güzergahta sapma var ve bir sonraki sinyal sarı veya yeşil

Sinyallerin, dörtlü yüksek, üçlü yüksek ve üçlü cüce olmak üzere üç farklı çeşidi bulunmaktadır. Üçlü sinyallerde kırmızı,

sarı ve yeşil ışıklar bulunurken dörtlü sinyalde fazladan bir sarı ışık daha bulunmaktadır. Bu fazladan sarı ışık kurulan güzergahta bir sapma olup olmadığını göstermektedir. Ayrıca üçlü cüce sinyalin verdiği renk bildirimlerinden de kesinlikle bir sapma olduğu anlaşılmaktadır.

2.4. Güzergahlar ve Anklaşman Tablosu

Trenlerin bir demiryolu istasyonunda ilerleyebilmeleri için kendilerine kumanda merkezi tarafından güzergahlar kurulması gerekmektedir. Güzergahlar, trenin durabileceği iki ray devresi arasına kurulurlar. İstasyon bölgesinde kurulan güzergahlar makas ray devreleri de içerebilir. Kumanda merkezinden gelen bir güzergah talebi için öncelikle talep edilen güzergahla çakışan başka bir güzergah kurulu mu diye bakılır. Eğer yoksa istenilen güzergah üzerindeki saha ekipmanlarında herhangi bir hata veya engel durum olup olmadığı kontrol edilir. Eğer bir sorun yoksa, makaslar güzergahın kurulması için gerekli olan konumlarına çevrilir, güzergaha ait ilgili sinyal uygun renk bildirimini verir ve güzergah kurulmuş olur. Sinyalin renk bildirimini gören tren ise güzergaha girerek yoluna devam eder. Şekil 1’de gösterilen demiryolu istasyonunda 20 adet güzergah bulunmaktadır. Bu güzergahlara örnek olarak 001BT-1ST, 001BT-3ST ve 2ST- 002DT gibi güzergahlar gösterilebilir.

Bir demiryolu bölgesindeki kurulabilecek tüm güzergahların ayrıntılı bir şekilde gösterildiği tabloya anklaşman tablosu denir. Anklaşman tablosunda, ilgili demiryolu istasyonundaki her bir güzergahın kurulması için gerekli olan makas konumlar, ray devresi serbestlikleri, uygun sinyal bildirimleri gibi bilgiler bulunmaktadır. Güvenli ve doğru bir anklaşman sistemi tasarımı yapmak için de anklaşman tablosunda yazan her bir bilgi göz önünde bulundurulmaktadır. Bu yüzden de anklaşman tablosunun doğruluğu büyük önem taşımaktadır.

Eklenen bir ray devresi ve makas için bile, daha önceden var olan güzergahların çoğu için yeni ek koşullar gelmektedir.

Böylece incelenen demiryolu istasyonu büyüdükçe anklaşman tablosu oluşturmak daha da zorlaşmaktadır.

3. Anklaşman Tablosunun Otomatik Olarak Oluşturulması

Karmaşık demiryolu istasyonları için anklaşman tablosu oluşturmak fazlasıyla dikkat isteyen bir iştir. Bir bilgisayar algoritması kullanmadan bu tablo oluşturulmaya çalışılırsa gözden kaçan koşullar sonucu ortaya çıkacak insan hatalarının görülmesi muhtemeldir. Yanlış bir anklaşman tablosu, yanlış bir anklaşman tasarımına, yanlış bir anklaşman tasarımı da

(3)

demiryolu istasyonunda kazalara neden olabilir. Bu yüzden anklaşman tablosu oluştururken insan hatalarını en aza indirgemek için bilgisayar algoritmalarından yararlanılmalıdır.

Bu bölümde otomatik olarak anklaşman tablosu oluşturmak için Mathematica^© programlama ortamında yazılan bir programın çalışma prensipleri anlatılacaktır.

3.1. Program Arayüzü

Yazılan programa, kullanıcının demiryolu istasyonunu kolaylıkla tanımlayabilmesi için bir arayüz eklenmiştir. Bu arayüzde kullanıcı sadece istasyonda bulunan rayları doğru bir şekilde çizerek programa istasyonu tanımlayabilir. Kullanıcı, istasyon modelini oluştururken program otomatik olarak ray devreleri ve makasları tanımlayarak çizilen istasyon modeli üzerinde uygun bir şekil ve isimle göstermektedir. İstasyon modelinin çizimi bittikten sonra kullanıcı isterse ilgili düğmeyi kullanarak istasyon bölgesindeki olması gereken tüm sinyalleri ve çeşitlerini programa buldurabilir. Yine ilgili düğme kullanılarak çizilmiş olan istasyon modeli için anklaşman tablosu oluşturulabilir. Ayrıca çizilen istasyon modelleri kaydedilip daha sonra tekrar kullanılabilirler.

Programın kullanıcı arayüzü Şekil 2’de gösterilmiştir.

Şekil 2: Programın kullanıcı arayüzü

3.2. Bileşen Tanıma

Kullanıcı arayüzünde istasyon modeli çizilirken arka planda istasyondaki rayları, ray devrelerini ve makasları tanıyacak algoritmalar çalışmaktadır. Sinyal tanıma ve anklaşman tablosu oluşturma işlemleri istasyon modelin tam olarak oluşturulmadan yapılamayacağı için kullanıcıdan onay alındıktan sonra bu işlemler yapılır. Bu bölümde rayların, ray devrelerinin, makasların, güzergahların ve sinyallerin tanınmasına ilişkin algoritmalar hakkında bilgiler verilecektir.

3.2.1. Ray Tanıma

İstasyon modeli oluşturulurken kullanılan her bir çizgi bir ray olarak kabul edilir. Kullanıcının çizdiği her bir çizginin başlangıç ve bitiş noktaları bir listeye alınarak bir ray elemanı oluşturulur. Oluşturulan ray elemanları da tüm ray elemanlarının içinde bulunduğu raylar listesine eklenir.

Böylelikle kullanıcı tarafından çizilen tüm rayların başlangıç ve bitiş noktaları elde edilmiş olur. Bu noktalardan

yararlanarak çizilecek yeni bir rayın başlangıç noktasının uygun bir nokta seçilmesine izin verilir.

Bir nokta en fazla üç rayda bulunabilir. Eğer bir nokta sadece bir rayda bulunuyorsa, bu raya o noktada bir bağlantı yapılmamış demektir ve yeni bir bağlantı yapılmasına izin verilir. Eğer bir nokta iki rayda bulunuyorsa, bu iki rayın birbirine bağlı olduğu anlaşılır ve yeni bir bağlantı yapılmasına da izin verilir. Eğer bir nokta üç rayda bulunuyorsa, bu da o noktada bir makas olduğunu gösterir ve yeni bir bağlantı yapılmasına izin verilmez. Örnek olarak çizilen rayların kullanıcı arayüzündeki görünüşü Şekil 3’te gösterilmiştir. Buradaki mavi noktaların her birisinden yeni bir ray daha çizilebilmektedir.

Şekil 3: Ray tanıma işlemi

3.2.2. Makas Tanıma

Çizilen istasyon modelindeki makasların tanınması için çizilen rayların oluşturduğu listedeki her bir noktanın kullanılma miktarına bakılır. Kullanılma sayısı üç olan noktalarda bir makas olduğu anlaşılır. Makasa ait giriş, normal ve sapan raylarının belirlenmesi için makasa ait üç rayın makas noktasının hangi tarafında olduğuna bakılır. Makasın yapısı gereği giriş rayı bir tarafta, normal ve sapan rayları da diğer tarafta bulunur. Böylelikle tek başına bulunan ray giriş rayı, giriş rayıyla aynı eğime sahip ray normal rayı ve geriye kalan üçünce ray da sapan rayı olarak belirlenir. Makas noktası, rayları ve otomatik olarak verilen isimden oluşturulan liste makas elemanı olarak tanımlanır ve diğer makas elemanlarının da bulunduğu makaslar listesine eklenir. Örnek olarak çizilen bir makas Şekil 4’te gösterilmiştir. Burada üç rayın birleştiği noktadan yeni bir ray çizilmesine izin verilmezken, makasın diğer uçlarından yeni raylar eklenebilir.

Şekil 4: Makas tanıma işlemi

3.2.3. Ray Devresi Tanıma

İstasyon modelinde iki farklı çeşitte ray devresi bulunabilir.

Bunlar istasyon ray devreleri veya giriş ray devreleri gibi tek raydan oluşanlar ve makas bölgesi ray devreleri gibi birden çok raydan oluşan ray devreleridir. Ray devreleri tanımlanırken raylar listesindeki her bir rayın başlangıç ve bitiş noktaları incelenir. Eğer bir rayın başlangıç veya bitiş noktaları makas noktası değilse, bu ray tek başına bir ray devresidir. Eğer bu noktalardan biri veya ikisi makas noktası ise bu ray bir makas bölgesi ray devresine aittir. Bu durumda rayın üzerindeki makas noktası olan noktaların hangi raylara bağlı olduğuna bakılarak makas bölgesi ray devresi içindeki tüm raylar belirlenir. Belirlenen tüm raylar tek bir ray devresi olarak ifade edilir. Belirlenen ray devreleri içinde

(4)

bulundurdukları raylar ve otomatik olarak verilen bir isimle birlikte bir liste halinde tutulur ve bu liste diğer ray devrelerinin de içinde bulunduğu ray devreleri listesine eklenir. Örnek olarak çizilen ray devreleri Şekil 5’te gösterilmiştir. Burada 1, 3 ve 4 numaralı ray devreleri (TC), tek raylı olup trenin durabileceği ray devreleridir. 2 numaralı ray devresi ise birden çok raydan oluşan bir makas bölgesi ray devresi olup trenin burada durmasına izin verilmemektedir.

Şekil 5: Ray devresi tanıma işlemi

3.2.4. Güzergah Tanıma

Güzergahlar, giriş ray devreleri ve istasyon ray devreleri arasında kurulabilir. Güzergahların tanımlanması için, çizilen istasyon modelinde güzergah kurulabilecek ray devreleri seçilir ve bu ray devrelerinin bağlı olduğu ray devreleri bulunur. Bulunan ray devreleri bir makas bölgesine aitse bu ray devrelerinin de bağlı olduğu ray devreleri bulunarak trenin ilerleyebilecek tüm güzergahlar hesaplanır. Böylelikle kurulabilecek olası bir güzergahta hangi ray devrelerinin hangi sırada olduğu ve bu güzergahta hangi makasların kullanıldığı elde edilmiş olur. Bulunan ray devrelerinin birbirine hangi raylardan bağlı olduğuna da bakılarak trenin güzergah üzerindeki makasların hangi konumlarından geçtiği de tespit edilir. Sonuç olarak her bir güzergah, içindeki ray devrelerini, kullandığı makas konumlarını ve otomatik olarak verilen bir güzergah numarası ile bir liste şekilde gösterilir. Oluşturulan tüm güzergahlar da güzergahlar listesinde bir arada tutulur.

3.2.5. Sinyal Tanıma

Sinyallerin türü seçilirken ilgili olduğu ray devresinden kurulacak güzergahlarda sapma olup olmadığına bakılır.

Kurulabilecek güzergahlarda kesin olarak sapma varsa üçlü cüce sinyal, kesin olarak sapma yoksa üçlü yüksek sinyal ve kurulabilecek bazı güzergahlarda sapma var, bazılarında yok ise de dörtlü yüksek sinyal kullanılır. Kurulabilecek güzergahlardaki sapma durumlarını belirlemek için de ilgili ray devresinin başlangıç ray devresi olduğu tüm güzergahlar önceden oluşturulmuş listeden seçilir. İlgili güzergahların sapan konumdaki makaslar listelerinin kesişimine bakılarak kesin olarak sapan konumda bir makas olup olmadığı incelenir. Eğer kesin olarak sapan konumda bir makas varsa üçlü cüce sinyal kullanılır. Eğer kesin olarak sapan konumda kullanılan bir makas yoksa sapan makas listelerinin birleşiminin boş bir liste olup olmadığına bakılır. Eğer kurulabilecek güzergahların hiçbirinde sapan konumda bir makas kullanılmıyorsa sinyal olarak üçlü yüksek sinyal kullanılır. Son olarak eğer sapan makas listelerinin kesişimi boş, birleşimi boş değilse de sinyal olarak dörtlü yüksek sinyal kullanılır. Ayrıca güzergahlardaki ray devrelerinin hangi yöne göre dizildiğine bakılarak da sinyallerin yönleri ve ray devresinin hangi ucuna ekleneceği belirlenir. Belirlenen sinyaller sinyalin ekleneceği nokta, sinyal yönü ve otomatik

olarak verilen bir isimden oluşan birer liste olarak sinyaller listesinin içinde tutulur. Şekil 5’te verilen demiryolu bölgesine uygun sinyallerin bulunup eklenmiş hali Şekil 6’da gösterilmiştir.

Şekil 6: Sinyal tanıma işlemi

Eğer tren 1 numaralı ray devresindeyse, 1 numaralı makasın normal konumundan geçerek 3 numaralı ray devresine gidebilir veya 1 numaralı makasın sapan konumundan geçerek 4 numaralı ray devresine gidebilir. Bu durumda 1 numaralı ray devresinden kurulabilecek güzergahlarda tren, makasın normal veya sapan konumlarından geçtiği için 1 numaralı ray devresinin önüne dörtlü yüksek sinyal konulması uygundur. 3 numaralı ray devresinden kurulabilecek tek güzergah 1 numaralı makasın normal konumundan geçerek 1 numaralı ray devresine gitmektir. Bu durumda da 3 numaralı ray devresinin önüne üçlü yüksek sinyal konulmalıdır. Aynı şekilde 4 numaralı ray devresinden de kurulabilecek tek güzergah, 1 numaralı makasın sapan konumundan geçerek 1 numaralı ray devresine gitmektir. Bu durumda da 4 numaralı ray devresinin önüne üçlü cüce sinyal koymak uygun olacaktır.

3.3. Anklaşman Tablosu Oluşturma

Çizilen demiryolu istasyonu için anklaşman tablosu oluşturulurken öncelikle güzergah tanıma işlemi ile istasyondaki tüm güzergahlar bulunur. Güzergahlar bulunurken, her bir güzergahın üzerindeki ray devreleri ve makas konumları da tutulduğu için bu işlemlerin tekrar yapılmasına gerek kalmamaktadır. Daha sonra sinyal tanıma işlemleri ile istasyondaki sinyaller bulunur ve bu sinyaller ilgili oldukları güzergahlar ile eşleştirilerek renk bildirimleri belirlenir. Son olarak da güzergahlardaki ray devreleri birbirleriyle karşılaştırılarak çakışan güzergahlar tespit edilir ve tabloya eklenir. Şekil 6’da gösterilen demiryolu bölgesi için oluşturulan anklaşman tablosu Tablo 2’de verilmiştir.

Tablo 2: Şekil 6’daki demiryolu bölgesi için oluşturulan anklaşman tablosu Güz. Ray Dev. Normal

Mak.

Sapan

Mak. Sin. Çakışan Güz.

RT1 1, 2, 3 1 1 S 2, 3, 4

RT2 1, 2, 4 1 1 SS 1, 3, 4

RT3 3, 2, 1 1 2 S 1, 2, 4

RT4 4, 2, 1 1 3 S 1, 2, 3

Bu tabloda ilk sütunda güzergah numaraları, ikinci sütunda ilgili güzergahta bulunan ray devresi sıraları, üçüncü sütunda güzergahtaki normal konumda olması gereken makaslar,

(5)

dördüncü sütunda güzergahtaki sapan konumda olması gereken makaslar, beşinci sütunda ilgili sinyaller ve

bildirimleri, altıncı sütunda ise çakışan güzergahlar görülmektedir.

Şekil 7: Örnek demiryolu istasyonunun programda kullanılması

Tablo 3: Örnek demiryolu istasyonu için program tarafından oluşturulan anklaşman tablosunun bir bölümü Güzergah Ray Devreleri Normal

Makaslar Sapan

Makaslar Sinyaller Çakışan Güzergahlar

1 5, 1, 7 1 1, Y, Y, S

4, Y, S, K

2, 3, 6, 7, 9, 16

2 5, 1, 2, 8 3 1, 2 1, SY, SY, SY, SY, SS

6, SY, SS, Y, S, K

1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 17, 19

3 5, 1, 2, 9 1, 2, 3 1, SY, SY, SS

8, Y, S, K

1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 18, 20

4 6, 2, 8 2, 3 2, Y, Y, Y, Y, S

6, SY, SS, Y, S, K

2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 17, 19

5 6, 2, 9 2 3 2, SY, SY, SS

8, Y, S, K

2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 18, 20

6 7, 1, 5 1 3, S 1, 2, 3, 7, 9

7 8, 2, 1, 5 3 1, 2 5, SS 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10

8 8, 2, 6 2, 3 5, S 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10

9 9, 2, 1, 5 1, 2, 3 7, S 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10

10 9, 2, 6 2 3 7, S 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9

4. Örnek Demiryolu Bölgesi İçin Uygulama

Yazılan otomatik anklaşman tablosu oluşturucu programı test etmek amacıyla Şekil 1’de verilen demiryolu istasyonu programda çizilerek sinyaller bulunmuştur. Programın sinyalleri doğru bir şekilde bulup yerleştirdiği Şekil 7’de gösterilmiştir. Daha sonra ise program tarafından anklaşman tablosu oluşturulmuştur. Elde edilen anklaşman tablosunun batı güzergahları için olan bölümü Tablo 3’te verilmiştir.

Tablodaki güzergahların sinyal bölümlerinin ikinci satırındaki bilgiler güzergahın varış sinyalinin olası tüm renk bildirimlerini gösterirken, ilk satırdaki bilgiler de varış

sinyalinin renk bildirimlerine karşı düşen başlangıç sinyalinin renk bildirimlerini göstermektedir.

Elde edilen anklaşman tablosu ile HIMA F30 PLC kullanılarak bir anklaşman yazılmıştır. Anklaşman kodu yazılırken Ulusal Demiryolu Sinyalizasyon Projesi kapsamında daha önceden hazırlanmış olan ray devresi, makas, sinyal ve tanzim PLC blokları kullanılmıştır.

Oluşturulan anklaşman tablosu bu bloklardan hangilerinin hangilerine ve ne şekilde bağlanması gerektiğini göstermektedir. Yazılan anklaşman kodunun, yine Ulusal

(6)

Demiryolu Sinyalizasyon Projesi kapsamında kurulmuş olan simülatörün ilgili bölümünde denenmiştir. Yapılan testler sonucu anklaşman kodunun doğru çalıştığı görülmüştür.

Simülatörün görünümü Şekil 8’de gösterilmiştir.

Şekil 8: Simülatör

5. Sonuçlar

Bu çalışmada, örnek bir demiryolu bölgesine ait anklaşman tablosu otomatik olarak oluşturulmuştur. Oluşturulan bu anklaşman tablosu kullanılarak bir anklaşman kodu yazılmıştır ve yapılan testler sonucu anklaşman kodunun doğru çalıştığı görülmüştür. Anklaşman tablosunun otomatik olarak oluşturulması insan hatalarını en aza indirerek daha güvenli bir anklaşman sistemi tasarımı sağlamaktadır. Bundan sonraki çalışmalar arasında da otomatik olarak oluşturulan anklaşman tablosundan otomatik olarak bir anklaşman PLC kodu oluşturulması gösterilebilir. Böylelikle programa çizilen bir istasyon bölgesi için çok hızlı bir şekilde bir anklaşman kodu elde edilir ve fazla zaman kaybetmeden güvenlik testlerine başlanabilir.

Teşekkür: Bu çalışma TÜBİTAK 108G186 numaralı Ulusal Demiryolu Sinyalizasyon Projesi tarafından desteklenmektedir

Kaynaklar

[1] Svendsen, A., Olsen, G.K., Endresen, J., Moen, T., Carlson, E., Alme, K.J., Haugen, O., “The Future of Train Signaling”, Lecture Notes in Computer Science, vol. 5301, pp. 128-142, 2008

[2] Kuepper, G.J., "150 Years of Train-Disasters - Practical Approaches for Emergency Responders", 9-1-1 Magazine September/October issue, pp. 30-33, 1999.

[3] Banci, M., Fantechi, A., Gnesi, S., “Some Experiences on Formal Specification of Railway Interlocking Systems Using Statecharts”, Çevrimiçi ulaşılabilir:

http://matrix.iei.pi.cnr.it/FMT/WEBPAPER/TRAIN_05.ppd, 2005

[4] Chevillat, C., Carrington, D., Strooper, P., Süß, J.G., Wildman, L., “Model-Based Generation of Interlocking Controller Software from Control Tables”, Lecture Notes in Computer Science, vol. 5095, pp. 349-360, 2008 [5] Winter, K., “Model Checking Railway Interlocking

Systems”, Australian Computer Science Communications, vol. 24, 2002

[6] Winter, K., Johnston, W., Robinson, P., Strooper, P., Berg, L., “Tool Support for Checking Railway Interlocking Designs”, SCS '05 Proceedings of the 10th Australian workshop on Safety critical systems and software, 2005

[7] Anunchai, S.V., “Verification of Railway Interlocking Tables using Coloured Petri Nets”, 10th Workshop and Tutorial on Practical Use of Coloured Petri Nets, 2009 [8] Haxthausen, A.E., Bliguet, M.L. Kjær, A.A., “Modelling

and Verification of Relay Interlocking System”, Lecture Notes in Computer Science, vol. 6028, pp. 141-153, 2010 [9] Anunchai, S.V., “Modelling Railway Interlocking Tables Using Coloured Petri Nets”, Lecture Notes in Computer Science, vol. 6116, pp. 137-151, 2010

[10] Tombs, D., Robinson, N., Nikandros, G., “Signalling Control Table Generations and Verification”, Conference on Railway Engineering, Wollongong, 10-13 November 2002

[11] Mirabadi, A., Yazdi, M.B., “Automatic Generation and Verification of Railway Interlocking Control Tables Using FSM and NUSMV”, Transport Problems, 2009