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| Acadêmico(a): Lucas Andréas Schubert |
| Título: Aplicativo para Controle de Ferrovia Utilizando Processamento em Tempo Real e Redes de Petri |
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| Introdução: |
Existe hoje em dia uma grande necessidade de automatizar processos, objetivando um tratamento com maior perfeição e segurança dos mesmos. Com o passar dos tempos, as aplicações deixaram de ser simples cálculos matemáticos, restritas a instituições de pesquisa, em que o resultado era obtido horas depois de iniciar o processamento. Para aplicações de grande porte, com processamento distribuído, e restrição de tempo, como por exemplo controle de aeronaves, naves espaciais e equipamentos hospitalares, em que a resposta deve ser quase que imediata, pois vidas e milhões de dólares estão em jogo, muitos, ou a grande maioria destes processos de automação, necessitam de processamento em tempo real para que possam controlar de maneira eficiente e correta estes processos.
Processamento em tempo real tornou-se responsável por muitas aplicações e controles mais precisos, particularmente aqueles em que a variável tempo é considerada, em que se precisa do retorno de uma informação em um tempo estipulado, pois caso contrário poderiam ocorrer problemas catastróficos (TILBORG, 1991) .
Com o avanço tecnológico no decorrer dos tempos, os sistemas tornaram-se cada vez mais complexos, e viu-se a necessidade de modelar estes de maneira formal, justamente com o intuito de evitar erros e incoerências nos mesmos. Entre as várias ferramentas que foram criadas com este propósito, pode-se destacar as redes de Petri.
As redes de Petri foram desenvolvidas com o intuito de se fazer estudo de sistemas como avaliação de desempenho, verificação formal em sistemas discretos, protocolos de comunicação, concepção de softwares em tempo real e/ou distribuídos, sistemas de transporte, logística e outros (CARDOSO, 1997).
Com uma análise de um sistema modelado através de uma rede de Petri, pode-se revelar importantes informações sobre o seu dinamismo, funcionamento, além de detectar problemas clássicos que tratam exclusão mútua, sincronização e paralelismo, entre outros.
Uma das aplicações que usa as características acima citadas é a produtor/consumidor. Uma outra aplicação que também usa as características acima citadas é o controle de uma malha ferroviária.
Um grande problema no transporte ferroviário é fazer o controle de toda a malha ferroviária manualmente, a qual envolve trens, semáforos, entre outros. Na Europa existem sistemas para fazer este controle, como o software IECC (EAE, 2002). Os sistemas de controle de uma malha ferroviária devem ser desenvolvidos para operar em tempo real, devido a natureza do problema e a necessidade de constantes verificações das posições dos trens, das rotas, dos semáforos, entre outros.
Para que o sistema realmente controle com segurança uma malha ferroviária, faz-se necessário normalmente uma definição formal do problema, podendo para isto utilizar-se de redes de Petri.
Este trabalho descreve o desenvolvimento de um protótipo para automatizar e solucionar problemas que envolvam o controle de uma malha ferroviária, inclusive considerando restrições de tempo (controle em tempo real). Para tanto, uma definição formal do problema é feita, utilizando-se para isso redes de Petri. Ainda, um ferrorama é utilizado para testar o sistema.
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