Tricks mit dem Gleisplaneditor

Trassierung eines Ablaufbergs

Es ist aufgrund der meist reichlich vorhandenen Zwangspunkte schwierig, einen Eselsrücken bereits im Gleisplaneditor mittels Höhenprofilen korrekt zu trassieren. Oft ist es leichter, die schlussendliche Trassierung erst im 3D-Editor mit dem Standalone-Absteckrechner vorzunehmen. Die Ablaufberge Göttingen Gbf und Kassel Rbf Südberg sind nach dieser Methode entstanden. Sie funktioniert allerdings nur, wenn im Bereich des eigentlichen Ablaufbergs keine Bogenweichen oder Weichen in Neigungswechseln vorhanden sind. Wenn solche Elemente vorhanden sind - viel Glück!

Weichen in Neigungswechseln

Da der Editor den 3D-Anteil der Weichenbausätze nicht in Längsrichtung verbiegen kann, rät die Zusi-Doku davon ab, Neigungswechsel in Weichen zu legen. Dies führt in der Praxis aber oft zu starken Abweichungen vom Trassierungsbild des Vorbilds. In Kassel-Wilhelmshöhe Südkopf ergab sich beispielsweise eine Höhenabweichung von fast 4 m, weil Weiche an Weiche grenzte und ein notwendiger Neigungswechsel deshalb erst mehrere hundert Meter später stattfand.

Die Praxis hat allerdings gezeigt, dass eigentlich wenig dagegen spricht, Neigungswechsel genau dort stattfinden zu lassen, wo sie gebraucht werden - auch in Weichen. Meist geht es nur um wenige Zentimeter Höhenabweichung. An solchen Stellen werden die Zusi-Fahrzeuge dann zwar geringfügig in die Schiene einsinken oder davon abheben. Das fällt allerdings nicht auf, wenn man nicht gezielt danach sucht.

Damit das lange Ende einer im Neigungswechsel liegenden Weiche höhenmäßig passend an den weiterführenden Oberbau anschließt, muss von Hand am phiY-Wert des Weichensignals und der Bettung gedreht werden. Bei den Bettungen müssen die Dreiecke der alten Bettung gelöscht werden und durch eine neu mit dem für das Weichensignal ermittelten phiY-Wert importierte Bettung ersetzt werden, die anschließend eingekachelt werden muss. Wenn viele Weichen in einem Modul auf diese Weise zu behandeln sind, kann es sinnvoll sein, die Funktion "Strecke neu aus st2-Export laden" bewusst nicht zu verwenden. Der Vorteil ist dann, dass die Bettung noch als verknüpftes Objekt als ganzes in der phiY-Lage verändert werden kann. Anschließend muss man dann allerdings die Mutter-ls3 des Streckenmoduls von Hand einkacheln (oder - sofern man noch keine weitere Landschaftsgestaltung und Oberbau-Erzeugung vorgenommen hat - das Ergebnis nachträglich durch die Funktion "Strecke neu aus st2-Export laden" jagen).

Annäherung alternativer Übergangsbogen-Bauformen

Der Gleisplaneditor kennt als einzige Form von Übergangsbogen die Klothoide. Für die große Mehrheit der in Deutschland vorkommenden Gleisbögen ist diese Lösung vorbildgerecht. In besonderen Fällen setzt das Vorbild aber alternative Formen von Übergangsbögen ein, zum Beispiel Übergangsbögen oder Gleisscheren nach Bloss oder Schramm. Von den genannten hat der Blossbogen die größte Praxisrelevanz - die anderen drei Formen sind wirklich sehr selten. Gegenüber der Klothoide kann der Blossbogen eines von zwei Zielen erreichen:

• Bei gleicher Überhöhung kann eine kürzere Entwicklungslänge erzielt werden (Platzeinsparung)
• Bei gleicher Entwicklungslänge kann eine stärkere Überhöhung erzielt werden (Geschwindigkeitserhöhung)

Wenn im Gleisplaneditor also eine schlechte Übereinstimmung der vom Absteckrechner ermittelten Trassierung mit der Kartengrundlage festgestellt wird, könnte beim Vorbild ein Blossbogen vorliegen. Indizien dafür können sein:

• Die Strecke ist sehr kurvenreich, hat also viele Zwangspunkte, die möglicherweise nur mit Übergangsbögen kurzer Entwicklungslänge zu erreichen sind.
• Auf der Strecke fand nachträglich eine bedeutende Geschwindigkeitserhöhung statt. Diese könnte durch Umarbeitung der Klothoiden zu Blossbögen erfolgt sein.

Im Gleisplaneditor lässt sich ein Blossbogen näherungsweise erstellen, indem in freiem Vorbau eine Klothoide mit kurzer Entwicklungslänge und geringerem Endradius als der anschließende Kreisbogen erstellt wird, die eine möglichst gute Deckung mit der Kartengrundlage zeigt. Durch die Diskretisierung der Geometrie beim st3-Export (die Krümmungswerte werden bei der Überfahrt später im Simulator gemittelt) ergibt sich ein gewisser Spielraum, in dem man die Klothoide mit einem eigentlich "falschen" Endradius an den Kreisbogen anschließen kann, ohne dass später im Simulator ein wahrnehmbarer Stoß bei der Überfahrt auffällt. In Zusi ausgeführte Beispiele umfassen beispielsweise eine Klothoide mit 3500 m Endradius an einem Kreisbogen mit 4200 m Radius. Dennoch sollte man den auf diese Weise präparierten Stellen im Gleisplan nach dem st3-Export erhöhte Aufmerksamkeit widmen, ob das Fahrgefühl stimmig ist.

Eine weitere Methode alternative Übergangsbögen anzunähern, besteht in der Verkürzung des Übergangsbogens. Die Übereinstimmung mit der späteren Trassierung des Vollbogens hängt in diesem Fall maßgeblich vom Abrückmaß ab, welches mit zunehmender Länge des klothoidalen Übergangsbogens höher wird (hier besteht auch ein wesentlicher Vorteil von Bloss- und Schrammbögen gegenüber Klothoiden). Man sollte auch hier den präparierten Stellen besondere Aufmerksamkeit widmen und in Übereinstimmung mit den Angaben in der Dokumentation die maximale Steigung und Mindestlänge der Überhöhungsrampe in Abhängigkeit der zulässigen Höchstgeschwindigkeit überprüfen. Alternativ kann es auch notwendig sein einen Teil der Überhöhungsrampe in den anschließenden Vollbogen zu legen. Aufgrund der Diskretisierung der Klothoiden und Bögen zu Geraden beim Übergang von st2 zu st3 sollte dioe Abweichung in den meisten Fällen optisch und fahrdynamisch unauffällig bleiben.

Gleisscheren

Gleisscheren (Scherenrampen) erlauben die Verlängerung von Überhöhungsrampen bei Gegenbögen über den Übergangsbogenanfang hinaus. In der Regel fallen bei diesem Trassierungselement das Rampenende des endenden Bogens mit dem Rampenanfang des folgenden Gegenbogens zusammen (s.u. für weitere Details). Vorteile von Gleisscheren sind die höhere Entwicklungslänge der Überhöhungsrampe (= geringere Steigung der Rampe) bei beengten Stellen und Vorhandensein von Gegenbögen. Überhöhungen werden in Deutschland durch Anheben der bogenäußeren Schiene realisiert. In Gleisscheren nimmt die Höhe der bogenäußeren Schiene ab, während die Höhe der bogeninneren Schiene zunimmt (in Klothoiden nimmt nur die Höhe der äußeren Schiene zu). Da in Zusi Überhöhungswerte nur eindimensional auf Streckenvektoren und damit die bogenäußere Schiene anwendbar sind, ist die Nachbildung von Gleisscheren derzeit nicht möglich.

Hinweis zu Rampenfang und -ende: Der vermarkte Rampenanfang liegt bei Gleisscheren am Schnittpunkt der Krümmungslinien im Trassenplan. Praktisch ist dies der Punkt, an dem die bogeninnere und -äußere Schiene auf der gleiche Höhen positioniert sind.

Weichenhöhenlagen anpassen

Bei in Überhöhung liegenden Weichen gewinnt bzw. verliert der abzweigende Strang an Höhe. Diese Höhendifferenzen müssen im weiteren Gleisverlauf wieder abgebaut werden. Der Gleisplaneditor bietet dafür zwar eine Funktion, mit der dieser Höhenausgleich automatisiert berechnet werden kann. Die Funktion hat allerdings diverse Unzulänglichkeiten. So werden zum Beispiel Neigungswechsel nicht ausgerundet. Solchen Stellen im Gleisplan sollte deshalb nach dem st3-Export erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet werden. Es sollte unbedingt sichergestellt werden, dass sich ein harmonisches Fahrverhalten ohne starke Stöße ergibt. Hierzu wird es in der Regel notwendig sein, das Ergebnis der Automatik iterativ im Wechselspiel Gleisplaneditor - 3D-Editor von Hand nachzuarbeiten. Es bleibt das Problem, dass evtl. entstehende Neigungswechsel auch von Hand nur sehr schwer in ausgerundete Form zu bringen sind. Deshalb sollte in Erwägung gezogen werden, die endgültige Trassierung erst im 3D-Editor mit dem Standalone-Absteckrechner herzustellen.

Bedarfsweise Änderung der Einstellung für die Höhenprofilausrundung

Beim Bau von Schnellfahrstrecken mit Ausrundungsradien im 25.000-Meter-Bereich liefert der Gleisplaneditor auf Werkseinstellungen keine optimalen Ausrundungen (die Neigungswechsel bleiben wahrnehmbar grob). Im Einstellungsmenü sollte deshalb der Schieberegler für die Ausrundung des Höhenprofils ganz an den rechten Anschlag ("fein") geschoben werden. Beim st3-Export einer solchen Strecke ist dadurch aber mit vermehrtem Auftreten von Mikroelementen (Streckenelemente von 2 m Länge oder weniger) zu rechnen. Diese Mikroelemente liefern keinen praktischen Nutzen und schaden wenn sie in großer Zahl auftreten sogar später der Performance (durch die explodierende Zahl zusätzlicher Dreiecke für den Oberbau). Sie sollten deshalb nach dem st3-Export und vor der Erzeugung des Oberbaus von Hand mit ihren Nachbarn verschmolzen werden.

Auch bei sehr kleinen Ausrundungsradien im 300-Meter-Bereich (Ablaufberge) ist die Werkseinstellung nicht optimal und liefert eine unnötig große Anzahl von Ausrundungspunkten, die dann auch zu stark verlängerten Rechenzeiten im Gleisplaneditor führen. Bei solchen Höhenprofile sollte deshalb der Schieberegler an den ganz linken Anschlag ("grob") geschoben werden. Es ist zu beachten, dass nur der eigentliche Ablaufberg mit einem solchen Höhenprofil mit stark vergröberter Ausrundung sinnvoll trassierbar ist. Bereits Neigungswechsel mit dem für Streckengleise minimal zulässigen Ausrundungsradius von 2000 m werden vom Gleisplaneditor gar nicht mehr ausgerundet, wenn der Schieberegler ganz am linken Anschlag stand.

Verwendung von B90-Schwellen zwischen freiem Gleis und Weichen

In der offiziellen Dokumentation finden sich im Abschnitt 10.1.1.5.4 Ausführungen über die neuzeitliche Verwendung von B90-Schwellen vor Weichen. Eine Nachbildung dieser Gegebenheit ist mit der Verfügbarkeit der B90-Schwellentextur in Zusi problemlos möglich. Hierfür muss eine neue Oberbauart "B90 SKL-Oberbau" definiert werden, die Parameter entsprechen jenen des B70 SKL-Oberbaus und als Textur wird die Datei "Schwellen BetonB90 SKL-Oberbau.dds" verwendet. Seit 3D-Editor 3.1.3.1 ist diese Vorlage im Lieferumfang enthalten.

Im Normalfall werden bis zu 25 Schwellen vor Weichen eingebaut, was bei Nachbildung in Zusi in einem 16 m langem Stück resultiert. Die Anordnung erfolgt entweder direkt vor Weichen auf Betonschwellen oder nach Ende der durchgehenden B93-Schwellen (Weichenschwellen) - vor Weichen auf Holzschwellen erfolgt der Einbau ebenfalls direkt anschließend an den Holzoberbau. Der Einbau erfolgt nur zwischen freiem Gleis und Weichen, jedoch nicht zwischen zwei Weichen.

Gradientenverlauf bei ausgerundeten Neigungswechseln in Kuppen/Wannen

Hinweis: Dieser Abschnitt ist vor allem für Streckenbauer interessant, welche mangels Vorbildinformationen die Höhenprofile in ihren Streckenmodulen selbst abstecken.

Sollen in Höhenprofilen Kuppen oder Wannen eingebaut werden, so müssen diese gemäß der Mindestwerte aus der Ril. 800 ausgerundet werden. Dabei ist zu beachten, dass der ausgerundete Gradientenverlauf vom Verlauf der Absteckung teilweise erheblich abweichen kann. Bei Kuppen und Wannen führt dies zu folgenden Verläufen:

• Ausrundung von Kuppen: Gradiente verläuft unterhalb des Scheitelpunkts
• Ausrundung von Wannen: Gradiente verläuft oberhalb des Scheitelpunkts

Bei höhenfreien Kreuzungen von Eisenbahnstrecken mit Straßen oder Wegen ist die lichte Höhe des tiefer liegenden Verkehrsweges zu berücksichtigen. Hierbei ist bei Bahnanlagen insbesondere auf Oberleitungen zu achten.