В 1926 году окончил среднюю школу, затем Московский эксплуатационный техникум путей сообщения имени. После окончания обучения работал техническим конторщиком, заместителем начальника станции.
С 1935 года работал в ЦНИИ Народного комиссариата путей сообщения старшим научным сотрудником. Одновременно с 1936 года преподавал в родном институте, а в 1938 году возглавил в нём кафедру «Организация движения поездов».
В начале Великой Отечественной войны по согласованию с Комитетом по делам высшей школы Петров был переведён в военно-мобилизационное управление НКПС, где выполнял задания по обеспечению перевозок оборонных и народнохозяйственных грузов.
С 1946 года — старшим научным сотрудником секции по научной разработке проблем транспорта АН СССР.
На должности первого заместителя директора института Петров курировал работу аспирантуры. Он серьёзно относился к отбору поступающих, поддерживал постоянную связь с аспирантами, заботясь о гармоничном развитии будущих учёных.
В 1949 годуВАК СССР утвердила Александра Петровича в ученой степени доктора технических наук. Докторской диссертацией стала работа на тему «План формирования поездов (опыт, теория, методика расчетов)». Эта книга и сегодня используется специалистами по управлению движением поездов.
В 1950-е годы Петров серьёзно занялся транспортной кибернетикой, покинул должность заместителя директора ЦНИИ МПС и создал и возглавил отделение вычислительной техники, которым руководил в течение 20 лет. Именно тогда наряду с талантом учёного проявился и его талант научного организатора, создателя коллектива единомышленников.
Петрову удалось обосновать и сформулировать концепцию автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ), разработать целевую программу по реализации её первой очереди.
С 1959 года — руководитель отделения вычислительной техники Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта.
Александр Петрович одним из первых начал применять математические методы и вычислительную технику при решении транспортных задач, подготовил много специалистов по транспортной кибернетике, сумел организовать совместную работу инженеров-железнодорожников, математиков, специалистов по электронике и связи при решении актуальных задач управления перевозками.
Стал инициатором создания на дорогах первых вычислительных центров, ПКТБ АСУЖТ и организации в Министерстве путей сообщения Главного управления вычислительной техники.
Много сил и энергии отдал автоматизации решения конкретных задач, разработке систем, получивших признание и широкое применение, — по организации вагонопотоков, расчёту графиков движения, системы «Экспресс», АСУ сортировочной станции, оперативного управления перевозочным процессом на дорожном уровне и других.
Также занимался координацией разработок АСУ для других видов транспорта в нашей стране, координацией исследований по транспортной кибернетике на уровне СЭВ и ОСЖД.
Петров состоял членом Научно-технического совета Министерства путей сообщения СССР, был председателем Научного совета АН СССР по комплексной проблеме управления транспортными процессами, заместителем председателя Ученого совета и председателем Ученого совета Секции Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, членом Научного совета Государственного Комитета Совета Министров СССР по науке и технике по проблеме «Комплексное развитие транспорта», а также Института комплексных транспортных проблем при Госплане СССР, членом экспертной комиссии ВАК СССР членом редколлегии журналов «Известия Академии наук СССР. Энергетика и транспорт» и «Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта».
↑Под № 924 Присяжный поверенный Петров Пётр Николаевич, проживал на Арбате в Староконюшенном переулке, д.41, кв.20. Стал присяжным поверенным в период с 1911 по 1912 гг.// Список присяжных поверенных округа Московской судебной палаты и их помощников к 15 ноября 1916 г. М.,1917. — С.289.
↑Часто для сокращения используется аббревиатура «НКПС», после преобразования Народных комиссариатов в Министерства — «МПС»