Petri ağları ile otomatik tren koruma sistemi tasarımı
Automatic train protection system design with petri nets
Yazar: MUSTAFA BARUTÇU
Danışman: PROF. DR. SALMAN KURTULAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Raylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Raylı Sistemler Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Demiryolu sinyalizasyon sistemlerinin kullanım amacı demiryolu trafiğini düzenlemek ve demiryolu taşımacılığın güvenliğini sağlamaktır. Demiryolu taşımacılığının gelişimine paralel olarak demiryolu sinyalizasyon sistemleri de gelişim göstermiştir. 1830'larda demiryolu sinyalizasyonu sinyal görevlilerinin kullandığı el sinyalleri ile sağlanmaktaydı.1860'larda mekanik sinyalizasyon cihazları (semafor ve mekanik sinyalizasyon) kullanımı artmıştır.1900'lerin başlarında mekanik sinyalizasyon sistemlerinin yerine elektromekanik sinyalizasyon sistemleri kullanılmaya başlanmıştır.1960'larda sinyalizasyon sistemlerine bilgisayar tabanlı kontrol ve izleme özellikleri eklenmiştir. 
Sinyalizasyon sistemlerinin gelişimi sürecinde, yol boyu ekipmanların yanı sıra araçüstü sistemlerde de ilerlemeler gerçekleşmiştir. 1869 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde demiryolu araçlarının belirli bir noktada durmasını sağlamak için raylara mekanik cihazlar yerleştirilmiştir. Kullanılan sistem "Train Stop" tren durdurma olarak isimlendirilmiştir. Demiryolu aracı durması gereken noktaya gelmediği sürece tren durdurma sistemi çalışmamaktadır.1870'lerde trenin hızını kontrol eden, referans değerlerin aşılması durumunda otomatik frenleme uygulayan sistemler kullanılmaya başlanmıştır.1900'lerde teknolojinin gelişimi ile birlikte otomatik tren koruma sistemleri de gelişim göstererek hız kontrolü yapabilen, frenleme ve tren takibi gerçekleştiren sistemler haline gelmiştir.1960'larda tren hareketlerini daha ayrıntılı inceleyen ve müdahale eden sistemler geliştirilmiştir. Avrupa ülkeleri arasında demiryolu taşımacılığının gelişmesi ile birlikte ülkelerin birbirleri ile uyumlu sinyalizasyon sistemleri geliştirilmesi bir zorunluluk haline gelmiştir. Bu nedenle Avrupa'da (ETCS) Avrupa Tren Kontrol Sistemi adı verilen bir standart otomatik tren koruma sistemi geliştirilmiştir. 
Ülkemizde de ETCS yanı sıra ATS adı verilen otomatik tren durdurma sistemi kullanılmaktadır. Bu tezin temel amacı, ülkemizde kullanımda olan ATS "Otomatik Tren Durdurma" sisteminin hemzemin geçit bölgelerinde de koruma sağlaması için ilave fonksiyonlar eklenmesini önermek ve bu önerilen sistemin petri ağları kullanılarak tasarımının yapılmasıdır. Önerilen model için petri ağları ile PLC kodu oluşturularak uygulama devresi ile test edilmiştir.

Abstract:
The purpose of railway signaling systems is to regulate railway traffic and ensure the safety of railway transportation. Parallel to the development of railway transportation, railway signaling systems have also evolved. In the 1830s, railway signaling was provided through hand signals used by signalmen. In the 1860s, the use of mechanical signaling devices (semaphores and mechanical signaling) increased. In the early 1900s, electromechanical signaling systems began to replace mechanical signaling systems. In the 1960s, computer-based control and monitoring features were added to signaling systems
During the development of signaling systems, advancements occurred not only in wayside equipment but also in on-board systems. In 1869, mechanical devices were placed on rails in the United States to ensure that railway vehicles stopped at a specific point. The system used was called "Train Stop," and the train stopping system would not function unless the railway vehicle reached the designated point. In the 1870s, systems that controlled the speed of trains and applied automatic braking if reference values were exceeded started to be used. In the 1900s, with the advancement of technology, automatic train protection systems also developed into systems capable of speed control, braking, and train tracking. In the 1960s, systems that analyzed and intervened in train movements in more detail were developed
With the development of railway transportation among European countries, the need for compatible signaling systems between countries became a necessity. Therefore, in Europe, a standard automatic train protection system called the European Train Control System (ETCS) was developed
In our country, in addition to ETCS, an automatic train stopping system called ATS is also used. The main purpose of this thesis is to propose the addition of additional functions to the ATS "Automatic Train Stopping" system in use in our country, in order to provide protection in level crossing areas. The proposed system's design is carried out using Petri nets, and the application circuit is tested by creating PLC code for the proposed model.