7 Randbedingungen

Zur Berechnung der Trasse müssen einige Randbedingungen beachtet werden. Neben einem geeigneten Streckenverlauf gilt es die Übergänge zwischen den Geometrie-Elementen möglichst glatt zu gestalten. Im Gegensatz zur Realität müssen die Einrechnungen sehr genau sein, da sich beim Simulator selbst kleine Ungenauigkeiten schnell bemerkbar machen. Beim Verlegen von realen Gleisen oder Straßen bereitet es kein Problem die Anschlußstellen passend zu gestalten. Die Ungenauigkeiten werden hier auf den letzten Metern einfach geglättet. Wird eine berechnete Strecke jedoch im Simulator befahren, so bleiben die Unstetigkeiten erhalten und das Fahrverhalten des Simulators entspricht nicht den realen Bedingungen.

7.1 Minimaler Radius

Die Krümmung des Gleises ist ausschlaggebend für die Geschwindigkeit, mit der auf der Strecke gefahren werden kann. Je stärker das Gleis gekrümmt ist, desto größer sind die auftretenden Kräfte und Beschleunigungen beim Durchfahren. Dies führt dazu, daß bei engen Radien die Trasse nur langsam durchfahren werden kann. Die Bahn teilt ihr Streckennetz in sogenannte Geschwindigkeitsbänder auf. Ein Geschwindigkeitsband gibt an, mit welcher Geschwindigkeit die Strecke befahrbar ist. Je nach Geschwindigkeitsband existieren maximale Krümmungswerte für die Strecke. Der Radius wird also nach unten beschränkt. Bei der Modifikation von Gleisen muss beachtet werden, dass dieser minimale Radius nicht unterschritten wird, da sonst das Gleis nicht mehr einem bestimmten Geschwindigkeitsband angehört, für das es eigentlich ausgelegt wurde.
Über eine Funktion wird dabei der minimale Radius einer Strecke ermittelt. Da die Datenbasis die Abfrage des minimalen Radius eines bereits existierenden Rails z.Z. noch nicht zulässt, wird der generell minimal zulässige Radius von 180 m zurückgeliefert. Bei einer späteren Erweiterung kann die Funktion entsprechend angepasst werden.
Mit Hilfe des minimalen Radius und eines Faktors wird eine Einrechnung des Gleises durchgeführt. Der Faktor dient als Multiplikator des minimalen Radius und sorgt dafür, dass der Streckenverlauf weitläufiger wird. Er bestimmt den minimalen Radius bei der Einrechnung.

Minimaler Radius der Einrechnung = minimal zul. Radius * Faktor

Durch diese Maßnahme kann der Anwender bestimmen, ob die Trasse* schnell oder langsam in den Zwangspunkt übergeht.
Die rote Trasse entspricht einem kleinen Faktor, die blaue einem großen.

Bei der Berechnung einer neuen Trasse wird der Funktion einfach der minimale Radius übergeben.

7.2 Abweichungen in x-y-Richtung

Wenig kritisch, aber nicht zu vernachlässigen sind Sprünge in der Trasse. Endet ein Geometrie-Element wenige Zentimeter neben dem Beginn des nächsten, so führt dies dazu, dass beim Durchfahren der Strecke ein Sprung wahrnehmbar ist. Dies ist besonders bei nahen Objekten sichtbar, da sich durch den Sprung des Beobachters in der Datenbasis die relative Lage der Objekte zum Betrachter schlagartig ändert. Beim Durchfahren des Sprunges in der Datenbasis scheint es, als würden nahe stehende Objekte plötzlich ihre Position ändern. Ebenfalls sichtbar werden Sprünge als Lücken zwischen den Gleisen, da Gleise automatisch generiert werden und so die Anschlußstellen nicht nahtlos ineinander übergehen. So klafft bei großen Abweichungen eine Lücke im Gleis. Dieser Sachverhalt ist nicht akzeptabel. Es muss also versucht werden, die Abstände der Geometrie-Elemente möglichst gering zu halten. Tolerierbar sind Distanzen bis zu 5cm. Um einen Sprung nicht mehr wahr zu nehmen, darf der Abstand zwischen den Geometrie-Elementen 2cm nicht überschreiten.

7.3 Richtungssprünge

Auffälliger als Lücken zwischen den Geometrie-Elementen sind Richtungssprünge. Endet ein Geometrie-Element mit dem Richtungswinkel a und beginnt das nächste Element mit einer Richtung a+e, so reicht bereits ein sehr kleines e aus, um den Sprung beim Durchfahren mit dem Simulator als störend zu empfinden. Dies liegt einerseits daran, dass sich der Beobachter in der Datenbasis dreht, also das ganze Bild sprunghaft in eine Richtung verschoben wird, als auch daran, dass das Bewegungssystem des Simulators die Richtungsänderung nachvollzieht, was zu einem ruckartigen Gearing führt. Für Richtungssprünge liegt die Toleranzschwelle bei einem Grad. Damit der Richtungssprung nicht bemerkt wird, sind jedoch wesentlich genauere Einrechnungen nötig. Erst unter 1/10° sind Richtungssprünge nicht mehr wahrnehmbar.

7.4 Krümmungssprünge

Tolerierbar sind hingegen wieder Krümmungssprünge. Krümmungssprünge führen zwar zu ruckartigen Beschleunigungsänderungen, jedoch ist die Qualität der Einrechnung so gut, dass diese nicht wahrgenommen werden. Die Krümmungssprünge bewegen sich bei den errechneten Daten im Promillebereich. In der Praxis sind Krümmungssprünge von 10 bis 20% besonders bei großen Radien tolerabel.^§2

7.5 Wahl des Klotoidenparameters

Nicht berücksichtigt wurde im Moment die Wahl des Klotoidenparameters. Nach RAS-L gilt es folgende Einschränkung zu treffen:

R ist der Radius am Klotoidenende.
Nur innerhalb dieser Grenzen ist eine Wahl des Klotoidenparameters A sinnvoll. Wird A kleiner gewählt, so nimmt die Beschleunigung beim Durchfahren schnell zu. Ist A größer als R, so hat dies im Schienenverkehr keine Auswirkungen.