Universidad Simón Bolívar Dpto. de Computación y Tecnología de la Información

Universidad Simón Bolívar
Dpto. de Computación y Tecnología de la Información
CI-2126, Computación II
Enero – Marzo 2008
PROYECTO
Información general y especificaciones para la 1era entrega
1. Información general
1.1 Descripción general del proyecto
Este proyecto consiste en la realización de un programa en Lenguaje C para el manejo de información de
sistemas de metro. Esto incluye algunos subsistemas como: información al pasajero, simulación de los procesos
de operación y protección de trenes, y cálculo de estadísticas de funcionamiento. La implementación del proyecto
estará basada en la utilización de TADs dinámicos y archivos de texto.
1.2 Caracterización de un sistema de metro
El metro es un medio de transporte masivo ampliamente usado en las grandes ciudades, brindando importantes
beneficios ambientales, económicos y sociales a la población. Para estos medios de transporte, la tecnología
informática juega un papel fundamental para garantizar la funcionalidad, seguridad y eficiencia del sistema.
Debido a las características geográficas que presenta cada ciudad, cada metro posee una conformación espacial
específica. Para conocer diferentes conformaciones de metros, visite algunas páginas web, como por ejemplo:
http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_de_Caracas,
http://www.metromadrid.es/,
http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_de_la_Ciudad_de_M%C3%A9xico. Los metros
http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_de_Londres,
son sistemas dinámicos que van cambiando a
medida que las ciudades se expanden o surgen nuevas necesidades obtenidas a través del cálculo de
estadísticas de funcionamiento para mejorar del servicio, como el cierre (temporal o definitivo) o la apertura de
una estación o el cierre (temporal) o la apertura de una línea.
Un metro está formado por una o varias líneas; y cada línea consiste en una secuencia de estaciones. En una
estación pueden conectarse varias líneas. Las unidades (trenes) que trasladan a los pasajeros, por lo general,
se dirigen desde la 1era estación (terminal) de una línea hasta la última (terminal), y luego, en dirección contraria,
desde la última estación a la 1era. Sin embargo, existen líneas que forman un ciclo completo. Cada línea se
identifica por un código, generalmente numérico, aunque algunas líneas corresponden a letras. Cada estación se
identifica por un nombre. Existen por lo menos tres tipos de estaciones: de paso, de correspondencia (o
transferencia) y terminales. Algunas estaciones son tanto terminales como de correspondencia. Las estaciones
denominadas "de correspondencia" pertenecen a dos o más líneas que se cruzan en ese punto determinado. En
ellas el usuario puede moverse entre una y otra línea sin necesidad de salir de las instalaciones y adquirir otro
boleto.
En cuanto a sistemas informáticos de operación y control que suelen estar presentes en metros, los más
importantes son del tipo Control supervisor y adquisición de datos (SCADA, Supervisory Control and Data
Acquisition). SCADA comprende todas aquellas soluciones de aplicación para referirse a la captura de
información de un proceso, para que sea posible realizar una serie de análisis o estudios con los que se pueden
obtener valiosos indicadores que permitan una retroalimentación sobre un operador o sobre el propio proceso.
Los procesos de supervisión, automatización y control a distancia del equipamiento se realizan mediante el
software utilizando Controladores Lógicos Programables (PLCs) como elementos claves para las tareas de
automatización. Algunas funciones específicas que permite realizar este tipo de software en un metro son: dirigir
trenes en forma automática, despacho de trenes, monitoreo constante de las posiciones de los trenes, activación
de sistemas de seguridad, etc.
Entre los subsistemas SCADA más importantes que se utilizan en metros, se pueden mencionar los siguientes:
a) Sistema de operación automática de trenes (ATO, Automatic Train Operation): permite que los trenes
funcionen como si se tratara de un avión que vuela con piloto automático.
b) Sistema de protección automática de trenes (ATP, Automatic Train Protection): permite el control de la
velocidad máxima de la circulación de los trenes y por tanto protege de forma segura y automática ante un
alcance cuando las velocidades son muy excesivas. Esto es, su función básica consiste en impedir de modo
automático y continuo que los trenes en circulación pasen señales o superen velocidades no seguras, que se
determinan de acuerdo con la vía y las posiciones que los trenes ocupan. Esto se implementa generalmente
mediante un sistema de bloqueo por tramos, de manera que debe estar desocupado el tramo entre la señal de
partida del tren y la señal siguiente incluyendo el tramo de protección. El sistema ATP está basado en un diálogo
constante entre el tren y la vía y, juntamente con el sistema ATO, permite aumentar la frecuencia de paso de los
trenes, fijando también la velocidad máxima de los trenes en determinados tramos del recorrido, con las máximas
condiciones de seguridad.
1.4 Lineamientos generales del proyecto
El proyecto consiste en un trabajo en equipo de 1 ó 2 personas, quienes deberán participar activamente en las
distintas etapas de análisis, diseño, implementación, pruebas y documentación del software.
El proyecto se realizará en dos partes con sus respectivas entregas. En los laboratorios y prácticas
correspondientes a las semanas 8, 9, 10 y 11 usted podrá hacer consultas y recibir sugerencias sobre el avance
de su proyecto.
Es importante que mantenga un ritmo de trabajo que garantice el cumplimiento del cronograma. Antes de pasar a
la 2da entrega asegúrese de haber cubierto todos los objetivos de la 1era entrega.
1.5 Cronograma de trabajo del proyecto
El cronograma de actividades del proyecto se muestra a continuación:
Actividades
Información general
del proyecto
Especificaciones de
1era entrega
1era entrega (7%)
Especificaciones de
2da entrega
2da entrega (8%)
7
8
Semanas
9
10
11
12
Viernes 29/02
Viernes 14/03
Lunes 07/04
2. Especificaciones de la 1era entrega:
2.1 Análisis y Diseño
Una vez leído este documento y discutido el problema, el equipo debe preparar un informe impreso con los
detalles de diseño de la solución que se propone y entregarlo al Profesor del Laboratorio. El informe de diseño
debe contener al menos la siguiente información:
1. Especificaciones deseables para el archivo de trenes, líneas y estaciones de metro que servirá de
entrada al programa, es decir, cuál es el formato que debe cumplir cada archivo de acuerdo a la
información requerida.
Preparar archivos de prueba con la información correspondiente, los cuales serán utilizados
posteriormente para probar sus programas. Puede considerar metros construidos o en proyecto de
cualquier parte del mundo.
2. Proponga TADs dinámicos para representar trenes, líneas, y metros.
Considere tanto los datos que deben almacenarse para cada TAD, como las operaciones primitivas:
constructor, destructor, modificadores y observadores.
3. Diseñar el subsistema de información al pasajero, de manera que, dado un metro y dos estaciones,
retorne y muestre una lista con el trayecto que debe seguir el usuario para ir de una a la otra. Además,
informar el tiempo aproximado que tardará en recorrer este trayecto. Para esto último considere que se
conocen tiempos aproximados entre una estación y la siguiente (tomados de estadísticas de
funcionamiento ya calculados), y que éstos forman parte de los archivos de entrada que son cargados
por el programa.
2.2 Implementación
Además del documento de diseño, el equipo debe entregar un programa (y los archivos de prueba) siguiendo las
actividades que se presentan a continuación:
1. Escriba en C los archivos necesarios para implementar los TADs diseñados. Recuerde colocar de forma
separada las definiciones y los prototipos de las operaciones (archivo.h) de su implementación
(archivo.c).
2. Escriba en C, un programa principal que contenga un menú que permita:
a. Leer (cargar) el archivo con las líneas y estaciones del metro, almacenando estos datos en las
estructuras de datos diseñadas.
b. Utilizar el subsistema de información al pasajero, esto es, permitir al usuario la consulta de
trayectos y tiempos entre estaciones del metro.