Weg-Zeit-Problematik (Geschwindigkeit passt nicht zu Weg)

[Mr.Rail]

Hallo,

ich habe eingestellt, dass 20 Elemente ein Kilometer sind. Darauf ist mein Netz aufgebaut.

Nun habe ich festgestellt, dass (sofern meine Messungen korrekt sind) ein schneller Reisezug mit 180 Km/h einen Streckenabschnitt von etwa 175 Km in ca. 45 Minuten zurücklegt und dass obwohl er noch Langsamfahrstellen passiert.

Habe ich da irgendwo etwas falsch eingestellt oder arbeitet das Programm hier unexakt?

[bahnfan20]

Dazu habe ich auch eine Frage: Ich habe mir in Exel eine Formel gebastelt (nach der Schulformel für Beschleunigung usw.), mit der ich eine Langsamfahrstelle in dem Abstand zur Haltestelle platzieren kann, dass der Zug kurz vor dieser die Geschwindigkeit auf ca. 30 km/h gedrosselt hat. Doch der Zug erreicht die Grenze schon viel früher.

[Sander Fondse]

Ich glaube, es stand irgenwo dass die Geschwindigkeit bassiert war auf eine Maßstabe von 1 km : 64 Elemente. Also er fährt zu schnell wenn die Maßstab großer ist und zu langsam wenn er kleiner ist.

[Sander Fondse]

Um etwas presizer zu sein .

Bei Maßstab 1 : 64 braught ein Zug mit 57 Kmh 1 Sekunde pro eLement

Also bei 1:20 würde einen Zug mit 180 Kmh, ungefehr 3 Elemente pro Sekunde überbrucken. Das heißt also, 150 m/s , also 540 Kmh.

[Rolf R]

Auf Grund von Rundungsfehlern von BAHN wird die Geschwindigkeit bei Maßstäben größer oder kleiner als 64 Elementen/km variieren.

Siehe hierzu auch in der BAHN-Hilfe unter "Geschindigkeit (eines Zuges)".

Gruß

Rolf

[MichaelS.]

<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">Ich glaube, es stand irgenwo dass die Geschwindigkeit bassiert war auf eine Maßstabe von 1 km : 64 Elemente. Also er fährt zu schnell wenn die Maßstab großer ist und zu langsam wenn er kleiner ist.</tr></td></table>

Also das habe ich anders in Errinerung. Die Geschwindigkeit basiert auf dem Maßstab. Wenn man einen kleineren Maßstab als 1:64 hatte, war zumindest in älteren Versionen auch die Geschwindigkeit der Zühe langsam entsprechend des Maßstabes.

[jf007]

<table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed">Zitat:</span></td></tr><tr><td class="quote">Dazu habe ich auch eine Frage: Ich habe mir in Exel eine Formel gebastelt (nach der Schulformel für Beschleunigung usw.), mit der ich eine Langsamfahrstelle in dem Abstand zur Haltestelle platzieren kann, dass der Zug kurz vor dieser die Geschwindigkeit auf ca. 30 km/h gedrosselt hat. Doch der Zug erreicht die Grenze schon viel früher.</tr></td></table>
Also das klappt - bei mir zumindest; Maßstab 1:64 - einwandfrei. Ich brems sogar auf 5 km/h runter, sodass das sehr schnell auffallen würde, wenn's nicht klappt.

[Markus Klingsiek]

Soweit ich weiß, werden Züge, die auf diagonalen Fahrwegen fahren, auch etwas verlangsamt, stimmt das? Ich weiß nicht ob das die Geschwindigkeit oder nur die "Anzeigegeschwindigkeit" betrifft (oder überhaupt), meine aber, es mal in der BAHN-Hilfe gelesen zu haben. Mir schwirrt da was mit Pythagoras im Hinterkopf herum... [img]icon_rolleyes.gif[/img]

[Jan Eisold]

Tagchen,

diagonale Strecken sind ja auch länger als senk- oder waagerechte aus der gleichen Anzahl von Elementen. Das ist auch in BAHN so und wird natürlich bei Brems- und Beschleunigungswegen ebenso berücksichtigt wie für die Fahrzeit bei konstanter Geschwindigkeit. Und das wiederum steht auch irgendwo in der Hilfe... [img]icon_wink.gif[/img]

MfG Jan

[Jan Bochmann]

Guten Tag,

Hallo,

ich habe eingestellt, dass 20 Elemente ein Kilometer sind. Darauf ist mein Netz aufgebaut.
Nun habe ich festgestellt, dass (sofern meine Messungen korrekt sind) ein schneller Reisezug mit 180 Km/h einen Streckenabschnitt von etwa 175 Km in ca. 45 Minuten zurücklegt und dass obwohl er noch Langsamfahrstellen passiert.

Habe ich da irgendwo etwas falsch eingestellt oder arbeitet das Programm hier unexakt?

Wie sind denn die 175km abgemessen worden?

Wenn es eine gerade Strecke ist, müßte sie 175*20 = 3500 Elemente lang sein (West-Ost oder Nord-Süd). Das wäre der einfachste Fall.

Wenn es eine gerade Strecke im 45-Grad-Winkel ist, dann muß ein wenig Geometrie dazu (Satz des Pythagoras). Dann müßten es 2500 Elemente sein.

Wenn es eine bogenreiche Strecke ist, dann wird es komplizierter.
Man kann es von BAHN messen lassen: Wenn man einen Zug über diese Strecke von Start bis Ende verfolgt, dann wird die zurückgelegte Strecke
in Kilometern in der Fenster-Titelzeile angezeigt. Vermutlich kommt dabei deutlich weniger heraus als die 175km. Die Ursache liegt
gewöhnlich darin, daß man bogenreiche Originalstrecken in BAHN fast immer deutlich begradigt, weil es schöner aussieht. Damit werden sie
aber auch deutlich kürzer.

Die Langsamfahrstrecken können sich auch auswirken: Wenn man die Anfangs- und Endschilder so positioniert wie beim Vorbild, dann gibt es
zwei wesentliche Unterschiede: Der Zug bremst in BAHN erst am Anfangsschild und beschleunigt ab Endeschild. Beim Vorbild bremst er dagegen schon viel früher, denn am Anfangsschild muß er bereits die reduzierte Geschwindigkeit einhalten. Beim Endeschild ist es umgekehrt: Hier darf in den meisten Fällen beim Vorbild erst beschleunigt werden, wenn der komplette Zug das Schild passiert hat. Alles beides bewirkt in BAHN eine Fahrzeitverkürzung gegenüber dem Vorbild.

Grüße
Jan B.

EDIT: Formatierung aufgeräumt

[Jan Bochmann]

Guten Tag,

Dazu habe ich auch eine Frage: Ich habe mir in Exel eine Formel gebastelt (nach der Schulformel für Beschleunigung usw.), mit der ich eine Langsamfahrstelle in dem Abstand zur Haltestelle platzieren kann, dass der Zug kurz vor dieser die Geschwindigkeit auf ca. 30 km/h gedrosselt hat. Doch der Zug erreicht die Grenze schon viel früher.

Die allgemeinen Formeln sind

Code: Alles auswählen

v = s / t

a = v / t

[/size]

Die Beschleunigung a ist in BAHN einfacherweise konstant. Beim Vorbild ist das leider nicht so, weder beim Anfahren noch beim Bremsen.

Für den Zweck "Bremsen auf 30km/h" müßte sich folgendes ergeben:

• v1 = Ausgangsgeschwindigkeit in km/h (z.B. 50km/h bei Straßenbahnen oder Bussen im Stadtverkehr)
• v2 = Endgeschwindigkeit in km/h (hier die gewünschten 30km/h)
• a = Bremsverzögerung in m/s²
• s = die gesuchte Strecke in Meter
• el = die gesuchte Strecke in Elementen
• m = Der Maßstab in BAHN in Elemente/km
• v = Die Differenz aus v2 und v1, und umgerechnet in m/s, also (v1-v2) * 1000m/1km * 1h/3600s = (v1-v2)/3.6

Stellen wir die obigen Formeln nach s um und setzen die eine in die andere ein, so entfällt t:

Code: Alles auswählen

t = v / a

s = v * t  =  v * v / a = v² / a = (( v1 - v2 ) / 3.6 )² / a

[/size]

Das ergibt die Strecke in Metern. Aus dem BAHN-Maßstab können wir die Elemente berechnen:

Code: Alles auswählen

el = s * 1km/1000m * m

[/size]

Also insgesamt sollte so etwas herauskommen wie

Code: Alles auswählen

el = (( v1 - v2 ) / 3.6 )² / a / 1000 * m

[/size]

Beispiele:

Straßenbahnhaltestelle:

• v1=50km/h
• v2=30km/h
• a =0.8m/s²
• m =64El/m

Code: Alles auswählen

el = ((50-30) / 3.6)² / 1000 * 64 = 1.975 = 2 Elemente

[/size]

ICE-Halt (die Bremsbeschleunigung ist hier aber ein grober Schätzwert!):

• v1=280km/h
• v2= 30km/h
• a =0.5m/s²
• m =64El/m

Code: Alles auswählen

el = ( (280-30) / 3.6 )² / 1000 * 64 = 308.6 = 309 Elemente

[/size]

Mit BAHN 3.85 funktionieren diese Beispiele nahezu exakt.

Anmerkung: Die Umrechnung mit dem Maßstab gilt für gerade Strecke Ost-West oder Nord-Süd.
Je höher der Anteil an 45-Grad-Elementen ist, umso weniger sind es insgesamt, weil jedes davon etwa als 1.4 Elemente zählt
(siehe anderen Beitrag weiter unten).

EDIT: Formatierung aufgeräumt (Die "Code"-Formatierung ist aber etwas seltsam (?))

[Jan Bochmann]

Guten Tag

Ich glaube, es stand irgendwo daß die Geschwindigkeit basiert war auf einen Maßstab von 1 km : 64 Elemente. Also er fährt zu schnell wenn die Maßstab größer ist und zu langsam wenn er kleiner ist.

Nein, so ist das nicht:

Das primäre in BAHN ist die Zeit. Diese läuft in kleinen Schritten, und daraus wird alles andere berechnet.

Die Geschwindigkeit eines Zugs gibt an, wieviele Elemente der Zug pro Zeiteinheit passiert.
Sie wird daher intern immer in Elementen pro Zeit betrachtet.

Wenn ein Zug im 45-Grad-Winkel fährt, dann passiert er in der selben Zeiteinheit 2 Elemente: eines in Ost-West-Richtung und eines in
Nord-Süd-Richtung. Das Zählen von Elementen pro Zeit führt hier zu einem Fehler. Das wird aber weitgehend dadurch ausgeglichen, daß solche Züge um den Faktor 0.7 gebremst werden. Das ist eine Näherung von (Quadratwurzel von 2)/2 und läßt sich aus dem Satz des Pythagoras herleiten.

Mit Hilfe des Maßstabs werden aus den abstrakten Elementen dann übliche Einheiten, also Meter oder Kilometer.
An der internen Berechnung ändert sich nichts, d.h. die grobe Physik sollte immer funktionieren, egal wie der Maßstab eingestellt ist.
Beim Umrechnen mittels des Maßstabs ebenfalls beachten, ob man nur in einer Richtung oder in zwei Richtungen die Elemente zählt!
Im letzteren Fall muß ebenfalls der Satz des Pythagoras zur Korrektur angewandt werden, oder als Näherung jedes "doppelte" Element nur 1.4mal statt 2mal gezählt werden.

Die kleinste Zeiteinheit in BAHN 3.85 ist 1/100 s, in BAHN 3.84 war es 1/50 s, in früheren Versionen noch gröber.

Die kleinste Längeneinheit in BAHN 3.85 ist 1/8 Element, in BAHN 3.84 war es 1/4 Element, in früheren Versionen noch gröber.

Beim Maßstab 64El/km entspricht ein Element 15.625m und 1/8 Element also immer noch 1.95m.
Beim Maßstab 20El/km entspricht ein Element 50m und 1/8 Element also schon 6.25m.

Aus diesen Grenzen ergeben sich Rundungsfehler.

Weitere Abweichungen können entstehen, weil BAHN grundsätzlich mit ganzen Zahlen arbeitet. Allerdings wird mit anderen Einheiten gerechnet als bei der Ein-/Ausgabe. So werden z.B. 3.25km/h nicht auf 3 abgeschnitten, sondern intern als 3250 m/h gespeichert.

Selbst bei Verwendung von extremen Maßstäben wie 2 oder 90 El/km habe ich noch keine Abweichungen von mehr als 10% durch Rundungsfehler feststellen können. Gewöhnlich liegen die Abweichungen weit darunter und können vernachlässigt werden, weil ihre Wirkung viel geringer ist als andere Störquellen wie z.B. die stets konstante Beschleunigung oder die fehlende Zielbremsung.

Grüße
Jan B.

EDIT: Formatierung korr.