Modelagem e simulação de sistemas de controle semafórico utilizando redes de Petri

uma abordagem computacional para análise de sistemas dinâmicos discretos

Resumo

Este trabalho apresenta uma implementação computacional de redes de Petri aplicada à modelagem e simulação de sistemas de controle semafórico com três estados distintos. A pesquisa desenvolveu uma ferramenta de software em Python que permite a análise formal de sistemas dinâmicos discretos através da teoria das redes de Petri, proporcionando visualização gráfica e simulação temporal do comportamento do sistema. O modelo proposto considera os estados verde, amarelo e vermelho como lugares da rede, com transições representando as mudanças de estado controladas por uma matriz de incidência. Os resultados obtidos demonstraram a eficácia da modelagem através de redes de Petri para representar sistemas concorrentes e sequenciais, evidenciando propriedades fundamentais como vivacidade, limitação e ausência de deadlocks. A implementação gerou visualizações que ilustram claramente a estrutura da rede, a distribuição de tokens e a evolução temporal dos estados, validando a aplicabilidade do método para análise de sistemas de controle de tráfego urbano. O trabalho contribui para o entendimento prático da teoria de redes de Petri em aplicações de engenharia, fornecendo uma base sólida para desenvolvimento de sistemas de controle mais complexos e otimização de fluxos de tráfego.