Die Hauptkategorie „Formeln“ gibt nicht nur Auskunft über bahntechnische und physikalische Zusammenhänge. Sie beherbergt vor allem auch interaktive Rechner mit Eingabefeldern und resultierenden Ausgabewerten. Die Eingabefelder sind insbesondere so gewählt, dass auch nicht bahnkundige diese leicht bedienen können. Dies gelingt meistens durch sinnvolle Auswahlfelder und vorgegebene Beispielwerte.

Umlaufzeit und Mindestumlaufzeit

Wie viele Züge werden für einen Linienbetrieb benötigt? Welche Wendezeiten nimmt man dafür an? Gibt es Minimalwerte, die nicht unterschritten werden dürfen? Wie bemisst man die technischen Prozesse einer Wende? Wie setzt sich die Umlaufzeit zusammen? Wo und in welchem Ausmaß sind die Pufferzeiten einzuplanen? Welche Rolle spielen die Zuglaufzeiten bei der Mindestumlaufzeit? Inwiefern gibt es Zusammenhänge zwischen dem ausgewählten Takt und den Pufferzeiten? Alle Antworten dazu liefert unser Umlaufzeitrechner.

Zu den Eingabewerten unseres Umlaufzeitrechners zählen einerseits die Zuglaufzeiten von und nach den beiden Endstationen, aber auch verschiedene Auswahlfelder zum Verkehrssystem, zu den Wendeschemata an den Endstationen, und nicht zuletzt die Zuglänge. Aus all diesen Daten geht dann die Mindestumlaufzeit als Ergebniswert hervor. Für alle Eingabedaten gibt es entsprechende sinnvolle Annahmen, die ebenso transparent für den Nutzer sind.

In einer weiteren Komponente des Rechners lassen sich dann durch die Auswahl einer bestimmten Taktung der Linie eine bevorzugte Umlaufzeit errechnen. Weitere Ergebnisprodukte sind die Anzahl der Züge im Linienbetrieb als auch ein Gesamtwendezeitpuffer, der indirekt eine Aussagekraft über die Verspätungsanfälligkeit der Linie gibt. Alle Berechnungsschritte sind im Unterkapitel Formeln nachvollziehbar dargestellt.

Bremsweg und Bremszeit

Wie lang ist der Bremsweg eines Zuges? Wie lange dauert überdies der Bremsvorgang? Ist der Bremsweg unabhängig davon, ob ein Zug von 250 km/h auf 200 km/h bremst oder ob er nur von 50 km/h bis zum Stillstand? Welchen Einfluss haben die Bremsstellungen und die Bremsarten, die für jeden Zug angegeben sind? Warum ist gegebenenfalls die Zuglänge relevant für die Bremszeit und für den Bremsweg? Und welchen Verzögerungswert nimmt man im Falle eines ausgewählten Fahrzeug an? Alle Antworten dazu liefert unserer Verzögerungsrechner:

Zu den Eingabewerten des Verzögerungsrechners zählen neben der mittleren Bremsverzögerung des Zuges auch die Ziel- und Startgeschwindigkeit, die Bremsstellung des Zuges und gegebenenfalls die grobe Zuglängenkategorie. In dem hier nun veröffentlichten Verzögerungsrechner handelt es sich um zwei Zielwerte, nämlich um die resultierende Bremsweglänge und um die resultierende Bremszeit. Mit der Auswahlliste sind mehr als 99% aller Bremsvorgänge der realen Bahnwelt abgedeckt. Jeder Algorithmus wie auch dieser hier ist jedoch nur eine Idealisierung der realen Welt, deswegen gibt es entsprechende niedergeschriebene Annahmen.

Der Verzögerungsrechner ist übrigens in zwei verschiedenen Varianten ausgeführt. Einmal in der Form der Betriebsbremsverzögerung, dessen Ergebniswerte vor allem für fahrplantechnische Konstruktionen herangezogen werden. Die andere Form ist die Zwangs und Notbremsverzögerung. Sie wird meistens für Regelwerte von Schutzstrecken, Durchrutschwege, Infrastrukturdimensionierungen oder für zugsicherungstechnische Aspekte herangezogen.

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Einführung von interaktiven Berechnungsformeln

Auf unserer Internetseite setzen wir auf eine neue Karte der Wissensvermittlung, nämlich auf interaktive Berechnungsformeln für verschiedene bahntechnische Anwendungsbereiche. Die Formeln sind algorithmisch so hinterlegt, dass der Internetseitenbesucher eine Auswahl aus verschiedenen Eingabewerten für verschiedene Eingabeparameter treffen kann. Ein Beispiel für eine solche Auswahlmöglichkeit ist ein Dropdownfeld mit der Auflistung verschiedener Bremsstellungen. Dabei sind aber die Bremsstellung mit näheren eindeutigen Erklärungen versehen, dass auch Laien die Eingabedaten ohne große Vorkenntnisse richtig auswählen können. Aus einer Zusammenstellung mehrerer solcher Eingabedaten berechnet ein entsprechender Algorithmus einen Ergebniswert.

Alle Rechner haben den gleichen strukturellen Aufbau. Zuerst führt ein sehr kurz gefasster Text in das Thema und in die beabsichtigten Ergebnisattribute ein. Im zweiten Abschnitt dominiert der eigentliche Rechner mit seinen Eingabefeldern und seinen Ergebnisfeldern den Inhalt. Nebenbei erklären genauere textliche Ausführungen die Besonderheiten bestimmter Eingabewerte. Der dritte Abschnitt ist das Sammelsurium aller physikalischen Annahmen, die den Berechnungsformeln zu Grunde liegen. Im vierten und letzten Abschnitt werden schließlich die Formeln transparent gemacht und bei Bedarf hergeleitet.