PDF de programación - Especificación de Red Ferroviaria

Especificaci´on de Red Ferroviaria

Miguel Teller´ıa, Laura Barros, J.M. Drake

13 Oct 2010

Resumen

Este documento describe la aplicaci´on de red ferroviaria en detalle, los criterios de dise˜no y

como se han dise˜nado las clases.

´Indice

1. Aplicaci´on RedFerroviaria

2. Dise˜no de la aplicaci´on

2.1. Criterios de dise˜no estructural
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2.2. Criterios de dise˜no din´amicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3. Descripci´on de las clases

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3.1. Clase RedFerroviaria .
3.2. Class TramoFerroviario .
3.3. Clase Tren .
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3.4. Class CentroRegulacion .
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3.5. Class Tunel

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4. Ejemplo de implementacion secuencial: RedFerroviariaSeq

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4.1. Clase PruebaSecuencial .

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1. Aplicaci´on RedFerroviaria

La red ferroviaria se compone de un circuito con dos tramos ferroviarios independientes y cerrados que
son recorridos por un conjunto de trenes. En cada tramo los trenes circulan en la misma direcci´on y a
una velocidad que puede ser establecida para cada tren.
Cada tramo ferroviario tiene un centro de regulaci´on, en el que los trenes se aparcan temporalmente a
fin de regular su circulaci´on para que su tr´afico sea uniforme. Pueden utilizarse diferentes estrategias de
regulaci´on de los tiempos de salida. En la versi´on base corresponde a un tiempo fijo establecido en el
programa (por ejemplo, tiempo que el tren m´as lento tarda en recorrerle circuito estando s´olo, partido
por el n´umero de trenes en el tramo).

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2 Dise˜no de la aplicaci´on
2 Dise˜no de la aplicaci´on
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Figura 1: Esquema de la red ferroviaria

La red ferroviaria contiene un t´unel que es compartido por los trenes de ambos tramos ferroviarios. Los
trenes de cada tramo ferroviario pasan por el t´unel en sentido contrario, por lo que mientras que un
tren de un tramo ferroviario est´e atravesando el t´unel, los trenes que lleguen del otro tramo ferroviario
deben estacionarse en el acceso del t´unel hasta que no haya trenes circulando en sentido contrario. Sin
embargo dos trenes que circulen en el mismo sentido, si pueden circular simult´aneamente por el t´unel.
Se pueden establecer diferentes pol´ıticas de gesti´on del t´unel. En la versi´on b´asica, se utiliza una pol´ıtica
que maximiza el uso del t´unel (m´aximo throughput), se permite que los trenes que circulen en la misma
direcci´on que el que est´an circulando por ´el, puedan acceder con independencia de que se haya esperando
trenes en el otro extremo del t´unel.

La red ferroviaria representa la infraestructura de se˜nalizaci´on, y de ella, los trenes pueden obtener
informaci´on sobre su situaci´on respecto de los elementos de la v´ıa, del tiempo, y enviar a los recursos
aviso de su situaci´on y estado.

2. Dise˜no de la aplicaci´on

Como se muestra en el diagrama de clases de la figura, la aplicaci´on se ha construido con cinco clases
que representan los principales tipos de objetos que intervienen en la aplicaci´on: RedFerroviaria,
TramoFerroviario, Tren, Tunel y CentroRegulaci´on.

2.1. Criterios de dise˜no estructural

Se ha establecido una estructura de contenedores de tipo ´arbol definido por las relaciones de
composici´on. La ra´ız es RedFerroviaria, el TramoFerroviario es un contendor intermedio, y las
clases Trenes, Tunel y CentroRegulaci´on son los elementos terminales u hojas.

Desde todos los elementos, se proporciona acceso a la clase ra´ız RedFerroviaria, y a partir de ella,
y haciendo uso de la estructura en ´arbol de los componentes se puede acceder a cualquier otro, sin
necesitar pasar todas los accesos a trav´es de los constructores.

Especificaci´on de Red Ferroviaria
Especificaci´on de Red Ferroviaria
Especificaci´on de Red Ferroviaria

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2 Dise˜no de la aplicaci´on
2 Dise˜no de la aplicaci´on
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Figura 2: Diagrama de clases

Especificaci´on de Red Ferroviaria
Especificaci´on de Red Ferroviaria
Especificaci´on de Red Ferroviaria

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ProgramaPrincipal-TIEMPO_ACTUALIZACION_MS : = 100+TIEMPO_DE_EJECUCION_MS : = 50000L+main(in args : String[]) : voidTren-estado : EstadoTren-posicion : int-tramo : Tramos-terminado : boolean-velocidad : int+Tren(tramo : Tramos, laRed : RedFerroviaria, velocidad : int)+actualiza() : void+termina() : void-avanza()TramoFerroviario-posicionLibre : boolean-LONGITUD : int = 96+TramoFerroviario(laRed : RedFerroviaria, tramo : Tramos)+esPosicionLibre(posicion : int) : boolean+longitudTramo() : int+enTunel(posicion : int) : boolean+enCentroRegulacion(posicion : int) : boolean+getCentroRegulacion() : CentroRegulacionTunel-numCirculando : int-autorizadosRojos : boolean-rojosEstacionados : int-azulesEstacionados : int+Tunel(laRed : RedFerroviaria)+salgo() : void+estaciono(tramo : Tramos) : void+autorizadoEntrar(tramo : Tramos) : bool+entro(tramo : Tramos) : voidCentroRegulacionnumTrenes : intproximaPartida : intCentroRegulacion(laRed : RedFerroviaria, tramo : Tramos)entro(tiempoViaje : int) : voidsalgo() : voidpermisoSalida() : boolean<<enum>>EstadoTrenEN_CENTRO_REGULACIONHACIA_TUNELEN_ACCESO_TUNELEN_TUNELHACIA_CENTRO_REGULACION<<enum>>TramosTRAMO_ROJOTRAMO_AZULRedFerroviaria-NUM_MAX_TRENES_POR_TRAMO : = 5+RedFerroviaria()+numMaxTrenesPorTramo() : int+getTunel() : Tunel+getTramoFerroviario(tramo : Tramos) : TramoFerroviario+situaTren(tramo : TramoFerroviario, posicion : int) : void+borraTren(tramo : Tramos, posicion : int) : void+situaTunel(numAzules : int, numRojos : int) : void+situaCentroRegulacion(tramo : Tramos, numTrenes : int) : voidlaRed1laRed1elTunel1tramoAzul1tramoRojo1laRed1listaTrenesRojo1..*listaTrenAzul1..*elCentroRegulacion1laRed1laRed1Se ha buscado que no haya redundancia de informaci´on. Cada dato s´olo es mantenido en el objeto
que lo genera o en el que por su naturaleza es responsable de ´el. Si un objeto requiere un dato
de forma repetida, lo puede almacenar localmente de forma privada y es responsable de que sea
coherente con el valor oficial. Para evitar transmitir fallos de coherencia, todos deben buscar la
informaci´on en el objeto responsable de ella.

2 Dise˜no de la aplicaci´on
2 Dise˜no de la aplicaci´on
2 Dise˜no de la aplicaci´on

2.2. Criterios de dise˜no din´amicos

La aplicaci´on es de naturaleza t´ıpicamente concurrente. Los trenes avanzan interaccionando con los
elementos que encuentran, y decidiendo continuar o parar seg´un el estado del elemento (Tunel o Cen-
troRegulaci´on) que encuentra.

3. Descripci´on de las clases

3.1. Clase RedFerroviaria

Representa a la red ferroviaria completa. Es el contenedor ra´ız de los restantes elementos, y a trav´es de
ella se puede localizar cualquier elemento. Constituye la interfaz gr´afica de usuario (GUI) en el que se
muestran todos que constituyen la aplicaci´on.
Atributos:

(cid:28)constant(cid:29) NUM MAX TRENES EN TRAMO = 5 ⇒ N´umero de trenes que se crean para que
circulen por el tramo.

Asociaciones

tramoAzul:TramoFerroviario ⇒ Contiene la instancia del tramo Azul definido en la red fe-
rrroviaria.
tramoRojo:TramoFerroviario ⇒ Contiene la instancia del tramo Rojo definido en la red fe-
rrroviaria.
elTunel:Tunel ⇒ Contiene la instancia del t´unel de la red ferroviaria.

Constructor

RedFerroviaria() ⇒ Constructor ra´ız de la red ferroviaria. Invoca recursivamente todos los
dem´as constructores.

M´etodos

numMaxTrenesEnTramo() ⇒ Retorna el n´umero m´aximo de trenes que pueden circular en el
tramo. Est´a impuesto por la GUI y refleja la dimensi´on finita de los aparcamientos en ´el.
getTunel():Tunel ⇒ Retorna el acceso al objeto t´unel de la red ferroviaria.
getTramoFerroviario(tramo:Tramos): TramoFerroviario ⇒ Retorna el acceso al objeto
tramo ferroviario que es designado con el par´ametro.
situaTren(tramo:Tramo, posicion:int) ⇒ Visualiza en la maqueta de la red ferroviaria
un tren en la posici´on que se pasa como par´ametro.

Especificaci´on de Red Ferroviaria
Especificaci´on de Red Ferroviaria
Especificaci´on de Red Ferroviaria

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3 Descripci´on de las clases
3 Descripci´on de las clases
3 Descripci´on de las clases
borraTren(tramo:Tramo, posicion:int) ⇒ Elimina de la maqueta de la red ferroviaria el
tren situado en el tramo y posici´on que se pasan como par´ametros.
situaTunel(numAzul:int,numRojo:int) ⇒ Visualiza en el estacionamiento del tunel un
n´umero de trenes igual a los que se pasan como par´ametros.
situaCentroRegulacion(tramo:Tramo,numTrenes:int) ⇒ Visualiza en el estacionamien-
to del centro de regulaci´on del tramo que se indica, el n´umero de trenes que se pasa como par´ame-
tro.

3.2. Class TramoFerroviario

Representa un circuito que es seguido por un conjunto de trenes. Contiene un centro de regulaci´on que
controla su tr´afico y comparte un t´unel con otros tramos.
Atributos:

(cid:28)final(cid:29) LONGITUD:int=96 ⇒ Longitud en pasos del tramo ferroviario. Tambi´en representa la
posici´on del centro de regulaci´on en el tramo.
posicionLibre[] ⇒ Estado de cada posici´on de la red. Est´a libre si en ellas no est´a posicionado
ning´un tren. Los trenes ocupan una posici´on cuando visualizan su posici´on con situaTren() y
la dejan libre cuando la borran con borraTren().
tramo: Tramos ⇒ Identificador del tramo ferroviario que representa.

Asociaciones:

laRed: RedFerroviaria ⇒ Da acceso a la red ferroviaria y a sus servicios.
elCentroRegulaci´on:CentroRegulacion ⇒ Contiene la instancia del centro de regulaci´on
que regula e