Super Elevation - Kurvenüberhöhung - Erkenntnissammlung


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  • Schritt für Schritt im Wiki: http://www.rail-sim.de/wiki/index.php/Super_Elevation - der Weg dahin lässt sich aus dem Threadverlauf verfolgen. Da hier weiter diskutiert und experimentiert wird, ist auch der Artikel noch nicht als final zu betrachten.
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    Der ein oder andere spielt wahrscheinlich schon im Editor damit herum und wird gemerkt haben, dass die entsprechende Option beim Gleisverlegen bei allen Gleistypen vorhanden ist, aber schlichtweg nichts bewirkt. Dafür gibt es zwei gute Gründe:

    • Alle Standardstrecken wurden nicht mit dem Feature ausgestattet, da es laut RSC vorhandene Szenarios unbrauchbar macht
    • Daraus folgt: das Feature ist in den Standard Trackrules zwar vorhanden, aber mit dem Wert "0" ausgestattet.

    Was also tun um eigene Strecken mit dem neuen Feature auszustatten?

    • Ein einfaches einfügen von Super Elevation in bereits gelegte Gleise ist nach aktuellem Wissen nicht möglich oder auf jeden Fall keine einfache Sache von "ich klicke das Gleis im Editor an und setze den Haken" (UKTS Quelle)
    • Um Super Elevation nutzen zu können müssen die Schienen mit "Easements" gelegt sein (UKTS Quelle) - was das ist Youtube Tutorial (sorry kenne den deutschen Namen dafür nicht)
    • Es muss eine eigene Trackrule erstellt werden oder eine vorhandene verändert um das Feature korrekt einzubauen


    In der Trackrule für die Horseshoe Curve findet sich folgende Einstellung:

    Code
    <DefaultSuperelevation>
                    <Network-iTrackNetworkSuperelevation-cPropertyValue>
                       <MaxCantAngleDegrees d:type="sFloat32" d:alt_encoding="0000000000001040" d:precision="string">4</MaxCantAngleDegrees>
                       <CurveToAnglePercent d:type="sFloat32" d:alt_encoding="0000000000003440" d:precision="string">20</CurveToAnglePercent>
                    </Network-iTrackNetworkSuperelevation-cPropertyValue>
        </DefaultSuperelevation>


    Während bei Hage_Sieg_Main noch folgendes enthalten ist:

    Code
    <SuperElevation d:type="sFloat32" d:alt_encoding="0000000000000000" d:precision="string">0.0000</SuperElevation>


    Problem hierbei: die beiden Einstellungen stehen in den Dateien an unterschiedlichen Stellen, ob und wie weit sich das einfach übertragen lässt werde ich in den nächsten Minuten ausprobieren und den Post entsprechend updaten. Fakt ist: man kann wie Screenshots schon bewiesen haben die SE auch in andere Trackrules einbauen.


    Falls jemand schneller mit basteln ist als ich, dürft ihr eure Ergebnisse natürlich auch gerne ergänzen. So können wir dann nach und nach einen hübschen neuen Wiki Eintrag gemeinsam zusammen stellen :)
    Vielleicht sind wir damit ja auch schneller als die Engländer ;)


    Edit 1: So Teststrecke samt angepasster Trackrule steht, mal schauen wie es wird.
    Nebenbei noch das hier direkt hinter Super Elevation gefunden:

    Code
    <DefaultRideQuality>
    				<Network-iTrackNetworkRideQuality-cPropertyValue>
    					<LineUnevenness d:type="sFloat32" d:alt_encoding="0000000000003440" d:precision="string">20.0000</LineUnevenness>
    				</Network-iTrackNetworkRideQuality-cPropertyValue>
    			</DefaultRideQuality>


    Die Auswirkungen der Gleis Unebenheiten hat auf Railworks America mal jemand auf Video fest gehalten: http://www.youtube.com/watch?v=CjvQ2QP8WzM - Fängt mit der Einstellung 100 und geht langsam höher, sehr putzig :D


    Edit 2: So, funktioniert prächtig. Die beiden oben stehenden Codeblöcke in die Trackrule eingefügt zwischen </DefaultSCollision> und <GradientValue - so wie es bei der Horseshoe Trackrule auch ist und geht. Schienen müssen allerdings tatsächlich mit Easements gelegt sein, sonst entstehen unschöne Übergänge wie dieser hier:

    Lässt sich zwar befahren, schaukelt die Lok allerdings sehr gut durch. Wenn mans richtig verlegt gehts aber ohne Probleme, nur das die Kurvenradien für die Hagen-Siegen Trackrule dann extrem groß sind. Aber da kann man ja noch an den Werten herumspielen.



    Ich versuch das ganze dann mal in Tutorial Form zusammen zu tippen im Laufe des Tages, spiele aber erstmal noch ein bisschen mit dem Editor herum.

  • Danke Zaunpfahl, leider klappt es bei mir nicht, da XML=keine Ahnung.


    Das fehlt in meiner eigenen Rule (von Hagen Siegen): </DefaultSCollision> und <GradientValue --->war blind, oder zu blöd.


    Serz meldet: Bad XML Format.


    Ich probiere noch ein wenig, daraus lernt man ja.


    Gruß


    Wol

  • Zaunpfahl


    Das Wort was du suchst ist: "Übergangsbögen"


    Zitat

    Ein einfaches einfügen von Super Elevation in bereits gelegte Gleise ist nach aktuellem Wissen nicht möglich oder auf jeden Fall keine einfache Sache von "ich klicke das Gleis im Editor an und setze den Haken"



    Da muss ich dir ein klein wenig Wiedersprechen, es ist durchaus möglich das ganze mit "Klick, Klick" in fertige Strecken zu verlegen. Hierbei kommt dann aber auch schon dein erwähntes Problem, der Kurven Eingang und der Ausgang müssen mit Übergangsbögen beginnen, damit es einen schönen Übergang von gerade in kurve gibt. Sonst gibt es einen unschönen Übergang von gerade auf überhöhung.


    ach ja, Tante Edit:


    ...wie schon an anderer Stelle erwähnt, funzt das ganze erst mal nur bei 2D-Gleisen, da die ganzen "anhängsel" nicht mit gedreht werden...

    *OO(IIII)(IIII)OO* ...was für ein feeling

  • So, nach weiterem ausprobieren der letzte Stand:
    - neue Trackrule anlegen bzw. vorhandene kopieren und SE einfügen -> funktioniert super
    - vorhandene Gleise ändern -> nicht möglich, der Editor lässt nachträgliches Verändern der Trackrule nicht zu (rumhacken mit RWTools nicht getestet)


    - neue Gleise legen mit neuer Trackrule und Easements -> funktioniert eingeschränkt super
    - neue Gleise legen mit neuer Trackrule ohne Easements -> funktioniert super, nur darf man dann keine SE verwenden siehe Beitrag #8 und Kommentare von Gabberspatz, danke!
    - verschieden Hohe SE in einer Strecke einbauen -> geht, erfordert aber für jeden Überhöhungswinkel eine eigene Trackrule


    Für mich hat sich heraus gestellt, dass Schienen legen mit SE gar nicht mal so einfach ist. Einfach nur Gleis drauf los legen und irgendwo ankommen führt definitiv nicht zum Ziel. Wenn man mit Easements baut gibt es so manchen Stolperstein, zum einen die eingeschränkten Kurven-Radi, zum anderen muss man aufpassen das "Easement" auch komplett fertig zu bauen bis wieder ein grades Stück kommt, ansonsten kommt es zu den oben zu sehenden Hügeln im Gleis. Und "normal" verlegte Kurven mit Easements zu verbinden ist generell eine ganz fürchterliche Idee sobald man SE anwendet, da hängen dann auch mal Gleisenden in der Luft und führen unweigerlich zum Entgleisen. Im Prinzip also alles simpel, aber Teufel steckt wie so oft im Detail.


    Bei mir sind jetzt noch ein paar Fragen offen:
    - Die Kurvenradi werden in der Trackrule ja durch diesen Block hier festgelegt wenn ich mich nicht irre:


    - Wie sinnvoll ist es die Werte da zu verändern? Und wenn ja auf was? Ich habe mal durch diverse Trackrules durchgeguckt, SAD hat weitestgehend auch die Werte aus der Hagen-Siegen übernommen und wenn nur wenig angepasst, bei ScaleRail von 3DTrains weichen die allerdings erheblich ab. Die anderen Standard Trackrules unterscheiden sich auch nicht großartig.
    - Wieso stehen in der "Main line" Trackrule auch Einstellungen für "Yard"? Und was machen Passenger und Freight da noch? Hab da zwar Vermutungen, aber bevor die völlig falsch sind behalte ich die mal für mich ;)


    Zitat von Wol

    Das fehlt in meiner eigenen Rule (von Hagen Siegen): </DefaultSCollision> und <GradientValue
    Was bitte sind 2D Gleise und wo finde ich die im Gleiseditor?


    Kann eigentlich nicht sein, habe ja auch die "Sieg_Hage_main" genommen und damit rum experementiert. Such einfach mal nur nach "</DefaultSCollision>" oder nach "SpeedUnitValue", was ich meinte ist das in Zeile a) SCollision steht und in der nächsten GradientValue. Hoffe das hilft *denk*
    2D Gleis sind im Prinzip alle Standard Gleise, eben die wo das Gleisbett komplett in einem Stück ist. SAD hat in seiner Strecke z.B. auch welche eingebaut, bei denen die Schwellen eigene 3D Objekte noch unter dem Gleis sind.

  • gabberspatz: Danke für den "Übergangsbogen" :D Muss meine Aussage von eben auch nochmal revidieren, wenn man die richtig einsetzt klappt es auch:
    gerades Gleis -> Übergangsbogen -> Kurve in beliebigem Radius -> Übergangsbogen -> gerade
    und alles ist schick :)

  • Dein Antrieb zum helfen und gestalten des Forums ist ja bewundernswert, aber mal ehrlich Zaunpfahl, muss das eigentlich sein, dass Du unsere Freunde aus dem Vereinigtem Königreich als Affen bezeichnest. Nicht jeder kann Deinen berliner Humor richtig einordnen oder verstehen. Für mich ist das schon eine Beleidigung, ich möchte schliesslich auch nicht als Affe bezeichnet werden und Du wahrscheinlich auch nicht und im Zusammenhang mit der Nationalität ist das sogar fast schon etwas Rassismus, zumindest blöder Beigeschmack.


    Die Berliner sind etwas "forscher", ich bin mit einer Berlinerin verheiratet. Da muss man sich als Hamburger erst einmal gewöhnen.



    Gruß aus Harburg



    Wol

  • Die vier Varianten sind immer da. Du kannst nämlich bei jeder Track Rule im Fly Out rechts einen dieser vier Begriffe auswählen. Leider ist bei Passenger und Freight dann das Gleis als "passenger only" und umgekehrt markiert, d.h. wenn du es nicht wieder änderst (mit Markieren + Ändern im Fly Out), dann fährt dort kein AI-Gügerzug bzw. kein AI-Personenzug.


    Wenn es nicht so wäre, dann wäre das die ideale Methode für verschiedene Mindestradien, bzw. Weichenradien.


    Die MaxSpeedTolerance ist die Geschwindigkeit, für die der Übergangsbogen gebaut ist. Werte zwischen 20 und 60 sind sicher zu wenig. Allerdings weiß ich auch nicht, ob hier mph oder km/h hergehören.


    Hinweis für Experimente: Die Überhöhung ist beim Vorbild 8 * V² / R, mit V die Höchstgeschwindigkeit in km/h, R=Radius in Metern, Ergebnis in mm. Nachdem in RW lt. Screenshot die Innenschiene abgesenkt wird, muß man die halben Werte nehmen. D.h. die Innenschiene geht um 4 * V² / R runter und die Außenschiene um denselben Betrag rauf. Das wird in RW durch CurveToAnglePercent bestimmt, wäre interessant, einmal ein paar Meßwerte aus der Praxis zu haben. Läßt sich am Besten messen, wenn eine Kurve mit bekanntem (Mindest-)radius auf eine Gerade folgt.

  • Hallo @all,
    danke erstmal an Zaunpfahl, dass er sich dieser Sache angenommen hat. *super*
    Ich habe die beiden Blöcke oben eingefügt und es scheint auch zu funktionieren bei dem Standard-2D-Gleis-Siegen-Hagen.



    Soll der Standard-Wert von Siegen-Hagen trotzdem drin bleiben? Also das
    "<SuperElevation d:type="sFloat32" d:alt_encoding="0000000000000000" d:precision="string">0.0000</SuperElevation>"?


    Leider hab ich jetzt natürlich auch diesen Huppel drin und das Youtube-VideoTutorial oben über Übergangsbögen hilft mir, ehrlich gesagt,
    überhaupt nicht weiter. Vielleicht kannst Du das für Dummies wie mich (und evtl. für andere auch) mal kurz erklären, was der englische Herr da von
    sich gibt. Muss man da irgendeine Taste zusätzlich drücken beim verlegen?
    Übrigens, kommt ja nicht auf die Idee, eine Steigung mit dem Steigungswerkzeug einzubauen (nach Einschalten des SuperElevators). Totalabsturz vom RW.


    Ach, noch eine Bitte an Dich, Zaunpfahl. Könntest Du Deine dargestellten Quellcodes vielleicht nummerieren? Macht einen Textbezug einfacher. Danke!

    Mein Railworks-Rechner:
    AMD Phenom II X4 965 Black Edition - ASRock A770Crossfire Mainboard - Corsair CM2X2048-8GB Speicher - GeForce GTX 460 2GB -
    CPU Kühler Cooler Master Hyper TX3

  • @Andy: Ah, dann lag ich mit meinen Gedanken nicht völlig daneben, aber du hast es super beschrieben. Danke! Die Rechenaufgabe überlasse ich dann aber anderen, mit Mathe hatte ich es noch nie so sehr :D Vor allem muss man so ja dann im Prinzip für jede zweite Kurve eine neue Trackrule erstellen, die Radien sind ja nie wirklich gleich. Läuft wohl doch nur auf eine halbgare Umsetzung hinaus, dass man sich irgendwo einen Mittelwert sucht und den in seine Strecke verbaut.


    Chrischan: Ja, eine Schritt für Schritt Anleitung folgt gleich noch - zumindest zum Zusammenbauen der Standard Trackrule und auch wie man den "Easements" Schalter benutzt kann ich dabei anschneiden. Hatte zwischendurch auch noch was anderes zu erledigen, aber ich weiß nu wie es funktioniert und man es dahin bekommt. Gib mir mal nochn Stündchen Zeit ;)


    An sich könnte ich auch die modifizierte Hagen-Siegen Trackrule bereit stellen, nur wie gesagt letztlich muss man da noch dran rumfeilen bis es tatsächlich gute Ergebnisse bringt.


    Edit: Zumindest für die Trackrule Hackerei hat die Stunde gereicht: http://www.rail-sim.de/wiki/index.php/Super_Elevation
    Für den Rest brauch ich dann doch mehr Zeit als gedacht, aber kommt noch. Um 12 mach ich Schluss, was bis dahin nicht drin ist kommt entweder morgen oder gar nicht *nänänä*

  • Für jeden Radius brauchst du nicht eine eigene Track Rule. Nur für jede Strecken(höchst)geschwindigkeit. Das ist zwar ärgerlich, aber ich bin schon lange der Meinung, daß man Track Rules ohne weiteres mischen kann, wenn man weiß, was man tut. D.h. wenn man eine Garnitur hat, die sich nur in diesen wenigen Parametern unterscheidet, und wenn man natürlich die Track Rule nur auf der Gerade wechselt.


    Der Grund, warum es für jeden Radius geht, ist der, daß in CurveToAnglePercent sicher die Curvature steckt, und das ist der Kehrwert vom Radius (1/R). Für eine bestimmte (gleichbleibende) Geschwindigkeit stehen Überhöhung und Curvature immer im selben Verhältnis.


    In einem Übergangsbogen passieren ja 2 Dinge gleichzeitig: Einerseits wird der seitliche Neigungswinkel, d.h. die Überhöhung, gleichmäßig größer. Anderseits wird diese Curvature, also der Kehrwert vom Radius, genauso gleichmäßig kleiner.

  • Andi .. kannst du das mal bitte in einer Beisspielzahl ausdrücken. Also sagen wir 120km/h Vmax ... was muss man einstellen. Ich hab irgendwo was gelesen von 5° maximal. aber der andere Wert is mir ein Rätsel irgendwie. Für Matheaufgaben is mir grad der Kopf nich gerade genug ^^

  • Hm stimmt, Denkfehler von mir. Also müsste man sich an sich nur einen Satz Trackrules basteln in denen jeweils der Block aus dem 5. Beitrag hier verändert ist richtig?


    Und ja Trackrules kann man mischen, bei mir zweigt auch von der "Mainline" eine Weiche ab hinter dann ein "Yard" beginnt und sowohl Spieler als auch KI Zug fahren fröhlich über die Weiche in Güterbahnhof rein und raus, die Signale funktionieren ebenfalls. Eben mit der Main und Yard Trackrule von Hagen-Siegen gemacht. Und als beim bauen zwischendurch der Editor sich mal nicht die Einstellung der Trackrule gemerkt hat wars auch unproblematisch von einem Stück Ox-Pad auf Hagen-Siegen zu wechseln, ich habs dann an den plötzlich veränderten Geschwindigkeiten gemerkt.


    Aber ich merk schon, an sich wärst du die kompetentere Person das ganze nochmal textlich zu verarbeiten ;) Darfst auf jeden Fall aus meinem Eintrag die gröbsten Fehler ausbügeln wenn er denn fertig ist und dir was auffällt oder wir setzen uns die Tage nochmal gemeinsam ran.


    Die von AndyM77 beschriebenen Werte auf UKTS stimmen aber auf jeden Fall auch grob mit Werten für Deutschland überein. Habe hier ein Buch namens "Handbuch Eisenbahn Infrastruktur" in dem ich zum Streckenbau immer mal rumgeblättert habe. Das ist zwar an sich für studierte Ingenieure gedacht und ich versteh nicht mal die Hälfte die drinsteht, aber zumindest allgemeine Infos werden annähernd verständlich rübergebracht.
    Dadrin ist die Formel von dir ein wenig anders aufgebaut: r = 11,8 * (v^2 / u + uf) (in Meter)
    r ist der Radius, v die Geschwindigkeit in km/h, u die Überhöhung, uf der "Überhöhungsfehlbetrag" (den zu erklären 2 Seiten füllt)


    Weiter steht: nach EBo: die Überhöhung „… darf unter Einbeziehung der sich im Betrieb einstellenden Abweichungen 180 mm nicht überschreiten“. [...] In Gleisbögen an Bahnsteigen soll die Überhöhung nicht größer sein als etwa 100 mm. [...] Ebenfalls auf 100 mm soll die Überhöhung in Gleisbögen mit Weichen begrenzt werden. Letzteres gilt vor allem bei Neu- und Ausbaumaßnahmen; im vorhandenen Netz sind vereinzelt Bogenweichen auch in größeren Überhöhungen eingebaut. [...] Unabhängig davon gilt nach wie vor die pragmatische Empfehlung, bei Neubauten von Strecken mit Güterverkehr die Überhöhungen auf etwa 120 mm zu begrenzen.


    So, wer will jetzt rechnen? :P

  • Nur weil hier die 11,8 aufgetaucht sind einmal eine Erklärung dazu:
    Die ideale Überhöhung kompensiert die Fliehkraft genau, wenn, ja wenn der Zug genau die zugrunde liegende Geschwindigkeit fährt. D.h. 11,8 * V² / R = u (oder halt umgeformt R = 11,8 * V² / u) bezieht sich auf die Einheitsgeschwindigkeit, die alle Züge gleichmäßig einhalten. Dann ist alles ideal. Weil es aber in der Praxis nicht so ist, geht man den entgegengesetzten Weg. Der Worst Case ist, daß man alles abdecken muß von praktisch 0 km/h bis Maximalgeschwindigkeit. Dann ersetzt man 11,8 durch 8 in derselben Formel. Wenn der Zug dann Wurzel(2)*Vmax fährt, ist er im Idealzustand. Fährt er schneller, drückt die überschüssige Fliehkraft ihn nach außen, fährt er langsamer, zieht die überschüssige Schwerkraft ihn nach innen.


    Den Überhöhungsfehlbetrag lassen wir einmal für später, man muß sich ja nicht alles auf einmal antun.


    Daß bei den Amis und Engländern etwas vergleichbares rauskommt, liegt daran, daß die Schwerkraft und Fliehkraft dort ziemlich gleich sind, nur die konstanten Faktoren sehen natürlich unterschiedlich aus, je nachdem, ob man mit mph und inch oder km/h und mm arbeitet.


    Also bei 120 km/h Maximalgeschwindigkeit und einem Radius von 1000 m haben wir
    8 * 120 * 120 / 1000 = u = 115,2 mm


    Wie kommen wir jetzt auf den Winkel? Wie man aus den Screenshots sieht, geht das Gleis auf der Innenseite um u/2 runter und auf der anderen um u/2 rauf (wenn sie es richtig machen und nicht u auf beiden Seiten nehmen). Von der Gleismitte bis zur Schiene sind es 1435/2 = 717,5 mm.


    Der Tangens vom Winkel ist daher 115,2 / 2 : 0,7175.
    Der Winkel dazu ist 4,59°.


    Curvature ist in diesem Fall 1/1000, also 0,001. Curvature pro Grad als Prozent sind daher 0,001 / 4,59 * 100 = 2,2%. Wie die Leute auf 20% kommen, kann ich um diese Uhrzeit jetzt nicht klar sagen. (Wiki schau ich mir auch erst morgen an.)


    Grad pro Curvature wäre 4,59 / 0,001 * 100, also 459000, das ist es auch nicht. Wobei ich es logischer fände, es so auszudrücken, weil ja die Überhöhung von der Curvature kommt und nicht umgekehrt.


    Die maximal 5 Grad passen relativ gut zu unserer Maximalüberhöhung von 150 mm, wenn man sich anschaut, daß 115 mm 4,59 Grad entsprechen. Richtig wären aber 6 Grad. Aber im Gegensatz zur Fliehkraft und Schwerkraft ist die Expertenmeinung, ab wann es zu viel wird mit der Überhöhung, regional verschieden.


    Genauso ist es Ermessenssache, wieviel Überhöhungsfehlbetrag man akzeptiert. Z.B. wenn man bei den 150 mm angelangt ist, oder bei einem Bahnsteig nur 100 haben will (damit die Fahrgäste nicht stolpern beim Einstiegen oder weil es quietscht, wenn der Zug so an der Innenschiene entlangschrammt, oder was weiß ich), und man will hier unbedingt auch schneller fahren, als der Überhöhung entsprechen würde, dann muß man sich halt fragen, wie weit man gehen will, und das legt halt irgendeine Behörde fest und das ist in jedem Land anders.

  • Ich wende das grad mal auf meiner Teststrecke an. Mal schauen was bei rum kommt. Bei den 20% hat sich vll einer vertippt und meinte 2.0% :D

  • Also die 2.2% bringen leider kein Ergebnis mehr. Da hat man keinerlei sichbare Überhöhung. Hab es wieder auf 20 gestellt und als MaxAngle 6°. Dann ne Runde 1000m Radien verlegt und die anderen kleineren waren ja schon gelegt. Ich finde bei 120km/ und 1000m R sieht das nach zu wenige Überhöhung aus, bei den anderen Rdien zum Teil nach zu viel. Ich denke dass hier irgendwelche ernshaften Berechnungen nichts bringen werden. Das ist ne rein optische Geschichte. Auch die Kräfte wirken sich eher nicht aus.


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  • Moin, Moin!
    *geil* Dank Deiner Wiki-Anleitung funktioniert es jedenfalls tadellos. Herzlichen Dank, Zaunpfahl! *jippy*
    Werde jetzt weiter damit experimentieren.

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