Alternativtext
Grundsätzliche Überlegungen  

Der Betrieb der Anlage erfolgt halbautomatisch, was bedeuteten soll, dass im Sichtbaren Anlagenteil die Rangierfahrten per Hand durchgeführt werden, während sich eine Software um das Heranholen bzw. wegfahren der Züge zum/vom Schattenbahnhof sowie das Umsetzen von Lokomotiven kümmert.

Melder

Damit die Software die beschriebenen Anforderungen erfüllen kann, braucht sie Meldungen über Position und Bewegungen der Züge. Prinzipiell stehen dazu drei Arten von Meldern zur Verfügung

  • Dauermelder
    Mit diesen Meldern lassen sich komplette Gleisabschnitte überwachen. Es wird gemeldet, sobald ein Verbraucher (also eine Lok oder ein Wagen mit Beleuchtung/Decoder) auf den Gleisen steht. Da mit diesen Meldern immer komplette Gleisabschnitte überwacht werden können, sind sie die bevorzugt einzusetzenden Melder.

  • Punktmelder
    Lichtschranken / Reedkontakte. Überwachen nur  einzelne Punkte, dafür lösen alle Fahrzeuge eine Meldung aus.

  • Virtuelle Melder
    Melder, die eine definierbare Zeit nach einem der anderen Melder auslösen.

Kombination von Meldern & Zügen

Welcher der Meldetyp wo sinnvoll eingesetzt werden kann, ergibt sich aus den eingesetzten Zügen, wichtig ist es natürlich, unmittelbar nachdem ein Zug einen Abschnitt erreicht hat eine Meldung zu erhalten:

  • Personenzüge / Güterzüge       
    Die Lokomotive befindet sich jeweils am Anfang des Zuges, Belegtmeldungen auf Stromfühlbasis lösen direkt mit der Einfahrt des Zuges in den jeweiligen Abschnitt aus

  • Wendezüge
    Hier ist die Lok nicht unbedingt am Anfang des Zuges, jedoch sind die Steuerwagen beleuchtet, damit ist eine Überwachung wie bei „normalen“ Personenzügen möglich

  • Anschlussfahrten
    Bei geschobenen Güterwagen besteht das Problem, dass Stromfühler erst auslösen, wenn die Lok den Abschnitt erreicht hat. Dadurch verschiebt sich der Haltepunkt der Zugspitze jeweils um die Länge der Wagen, wodurch diese Züge ggf. zu spät angehalten werden.

    Lösung:
    Gleise, in denen Anschlussfahrten anhalten sollen, werden zusätzlich zu dem Stromfühler und der als Haltemelder dienenden Lichtschranke mit einer weiteren Lichtschranke als Bremsmelder ausgestattet. Über diese lässt sich der Bremspunkt für alle Zugarten eindeutig bestimmen.

    Die folgenden Schaubilder verdeutlichen das Problem: Auf den ersten vier Bildern wird der Gleisabschnitt, an dessen Ende sich ein Prellbock befindet, von einem Stromfühler und einer Lichtschranke als Haltemelder überwacht. Der Bremsprozess wird eingeleitet, wenn die Lok den Stromfühler erreicht und endet mit dem Erreichen des Haltemelders. Da sich die Lok nicht am Anfang des Zuges befindet, wird dieser Prozess erst eingeleitet, kurz bevor der erste Wagen den Prellbock bzw. den Haltemelder erreicht hat. Da der Zug noch zu schnell ist, kann er nicht sofort zum Stillstand gebracht werden und es gibt Entgleisungen.
    Die beiden letzten Bilder zeigen die Lösung mit einer zusätzlichen Lichtschranke. Bereits der erste Wagen löst beim Erreichen der Lichtschranke den Bremsvorgang aus. Am Haltemelder angekommen, ist der Zug bereits soweit abgebremst, dass er sofort gestoppt werden kann.

Unabhängig davon, welche Software später zum Einsatz kommt, lassen sich noch einige grundsätzliche Regeln ergänzen:

  • Zur zuverlässigen Zugverfolgung sollten alle Gleise (also auch die Streckengleise) mit Belegtmeldern auf Stromfühlprinzip ausgestattet sein.

  • Wenn Züge/Lok in Gleisabschnitten durch die Software angehalten werden sollen, sollten diese Abschnitte über mehrere Meldestellen verfügen. Dies kann so aussehen, dass die betroffenen Gleise über mehrere Abschnitte verfügen, welche durch die bereits oben erwähnten Belegtmelder überwacht werden, oder durch einen Belegtmelder mit zusätzlichen Momentkontakten wie Lichtschranken etc. Die zusätzlichen Melder dienen der Bestimmung von Brems- bzw. Haltepunkt.

  • Weichenrückmeldungen melden (zumindest in H0) nie die tatsächliche Lage der Weichenzungen zurück, sondern nur den Eingang und die Ausführung des Stellbefehls. Ob sich die Weichenzunge auch tatsächlich umgestellt hat und richtig anliegt, wird nicht überprüft.

Umsetzung

Das Ganze auf den aktuellen Plan angewendet führt zu folgenden Überwachungen:

  • Die Durchgangsgleise des Schattenbahnhofs werden jeweils von einem Gleisbelegtmelder Überwacht. Am Ende des Gleises sitzt eine Lichtschranke, die der Steuerungssoftware bis auf wenige Millimeter genau meldet, wann die Spitze eines Zuges den Kontaktpunkt erreicht hat und angehalten werden soll. Die Punkte, ab denen die Züge abgebremst werden, werden anhand des Belegtmelders und einer Weg- Zeitkurve bestimmt (sog. Virtuelle Kontakte).

  • Für die Kopfgleise im Schattenbahnhof erfolgt die Überwachung im Wesentlichen wie bei den Durchgangsgleisen, jedoch wird der Bremspunkt nicht durch virtuelle, sondern reale Melder (Lichtschranken) bestimmt. Diese etwas teurere Lösung wird benötigt, um geschobene Güterzüge (siehe oben), bei denen die Wagen keine Belegtmeldung hervorrufen, ebenfalls punktgenau anhalten zu können.

  • Die Durchgangsgleise auf der Rampe vom/zum Schattenbahnhof werden mit Stromfühlern und jeweils einer Lichtschranke pro Seite überwacht.

  • Die Bahnhofsgleise im sichtbaren Bereich werden in drei Abschnitte eingeteilt deren zustand per Stromfühler überwacht wird.

Beim Bau der Gleisanlagen werden die Abschnitte daher wie  folgt eingeteilt, getrennt und an die Belegtmelder angeschlossen:

Software

Wenn man den Markt der Softwarehersteller nach den Eingangs genannten Vorgaben genauer unter die Lupe nimmt, kristallisieren sich zwei Programme heraus, welche zusammen einen  Großteil des Marktes bedienen: Windigipet und Traincontroller (Silber). Da beide Programme ungefähr das gleiche kosten (289,- / 299,- Euro, Stand 11/08) muss der Funktionsumfang bzw. die Usability entscheiden, welches zum Einsatz kommt. Von beiden Programmen gibt es Testversionen, die man sich von der jeweiligen Homepage Downloaden, und die Programme ausgiebig testen kann – soweit zumindest die Theorie!

Im Endeffekt ist jedoch zumindest die Testversion von Windigipet (für meine Anforderungen) nicht zu gebrauchen: Die mögliche Anlagengröße ist zu gering, um die Möglichkeiten der Software an meiner Anlage zu testen. Also Meinungen und Erfahrungen von Hobbykollegen einholen und sammeln. Letztendlich haben Gespräche mit einem anderen Modellbahner, der ungefähr in den gleichen Dimensionen mit dem gleichen Thema (=Kopfbahnhof) baut, und seine Probleme mit Windigipet zu einer Entscheidung zugunsten TrainController geführt:

  • Windigipet hängt sich mit dem vorhandenen Lenz-System ab und an auf
  • Es gibt keine virtuellen Melder, die spezifischen Fahreigenschaften einer Lok werden nicht eingemessen, punktgenaues Halten muss per Hand – also durch Angabe der Zeit wann eine Lok nach einer Meldung halten soll, eingestellt werden.
  • Die Verfolgung von per Handregler gefahrenen Loks und umgestellten Weichen funktioniert nicht zuverlässig.

Um eventuellen Missverständnissen vorzubeugen:
Die Einschätzung, dass TrainController für meine Anforderungen besser geeignet ist als Windigipet soll keinesfalls als Aussage betrachtet werden, dass Windigipet grundsätzlich die schlechtere Software ist. Die Entscheidung ist aufgrund subjektiver Einschätzungen und Anforderungen getroffen worden, es gibt ausreichend Modellbahner, bei denen dieses Programm ohne Probleme (auch mit Lenz-Systemen) arbeitet.

Die Demoversion von Traincontroller ist prinzipiell voll funktionsfähig, einzig die Verbindung zur Anlage wird nach 15 Minuten unterbrochen (kann nach einem Neustart von Traincontroller aber sofort wieder hergestellt werden) und nach 30 Tagen, an denen das Programm genutzt wurde, können Änderungen nicht mehr gespeichert werden – einem ausführlichen Test steht also nichts im Wege. Mit dem Erwerb erhält man einen USB-Stick als Dongle, welcher die Testversion als Vollversion freischaltet…

Der Bau der Belegtmelder, Lichtschranken & Co. ist unter der Rubrik „Werkstatt“ beschrieben, über das Einrichten von Traincontroller wird demnächst Schritt für Schritt auf einer eigenen Seite berichtet.

Hardware

Ein alter Laptop von Dell steht neben der Anlage auf einem Wandbrett. Abgesehen von der Anlagensteuerung ermöglicht er zusätzlich zur Beschallung des Anlagenraums auch die Recherche im Internet sowie den Zugriff auf Beschreibungen welche auf dem zentralen Heimserver liegen.

Die Verbindung Anlage ↔ PC erfolgt über ein Selbstbauinterface, welches hier ausführlicher beschrieben ist.