Weiche

Mit einer Weiche erzeugen Sie ein Achselement mit der Schienenfahrzeuge ohne Fahrtunterbrechung von einem Gleis auf ein anderes gelangen können.

Bei der freien Trassierung werden Weichen ähnlich wie Korrespondenzelemente eingesetzt. Neben dem Bezug fließen hierbei noch die Weichenparameter in die Berechnung und in die Darstellung ein.

Weichen können nicht nur in der Geraden sondern auch im Bogen, im Übergangsbogen oder teilweise im Übergangsbogen gerechnet werden. Liegt die Weiche im Übergangsbogen wird anstelle des Zweiggleisradius ein dreigeteilter Korbbogen gerechnet.

Auf der Registerkarte V-Bahn > Berechnung > Weichenwerte kann die Anzeige der Weichenwerte aktiviert werden. Sobald eine Weiche gerechnet oder gespeichert wird, können die Weichenwerte ausgegeben und kontrolliert werden.

Bei zum Stammgleis zugeordneter Gradiente werden bei der Berechnung einer Weiche automatisch die Punkte WE (Weichenende) und ldS (Letzte durchgehende Schwelle) als Höhenzwangspunkte in einer Gruppe gespeichert. Diese bilden die Grundlage der Konstruktion einer Gradiente der Gleisverbindung. Zusätzlich wird je Weiche im Unterordner Bahn eine Liste mit den Werten des Weichenhöhenplans erstellt. Hieraus kann z. B. die Zweiggleisneigung entnommen werden.

Abbildung 2. Liste des Weichenhöhenplans

Anmerkung:

Über die Schaltflächen des Achsassistenten und Neues Element am Ende der Elementfolge anfügen kann das aktuelle Element vor das ausgewählte Element bzw. an das Ende der Elementfolge ein- bzw. angefügt werden.

Im Dialogfeld sind die Parameter auswählbar und anhand einer Skizze beschrieben.

Abbildung 3. Dialogfeld „Achsassistent”: Weiche

VORSICHT:

Bei komplizierten Weichen kann es vorkommen, dass die Abzweigachse nicht 100 % über die berechneten Weichenkoordinaten geführt werden kann. In einem solchen Fall wird eine alternative Berechnung durchgeführt, die gewährleistet, dass Koordinaten und Richtung am WEZ eingehalten werden und dabei eine geringfügige Abweichung in den Koordinaten am WA in Kauf genommen wird.

Anmerkung:

Um einen solchen Fall korrekt zu dokumentieren, wird das bisher separat geführte Protokoll der Weicheneinrechnung mit in die Achsliste aufgenommen.

Festlegung

Weiche frei legt fest, ob die Lage der Weiche fixiert (Standard) oder frei ist.

Die Lage wird über Eingaben Achse, Station und Ausrichtung bestimmt. Mit der Option Weiche frei kann die Weiche auf der gewählten Achse durch die Berechnung frei verschoben werden. Das ist dann notwendig, wenn die Gleisgeometrie vor der Weiche durch Zwänge festgelegt ist oder eine bestimmte Geometrie vorgegeben und die Lage der Weiche nicht bestimmt bzw. unbekannt ist.

Beispiel ist die Gleisverbindung, bei der eine Weiche fest und die andere Weiche frei gestellt ist.

Anbindung an legt fest, für welchen Weichenpunkt die eingegebene Station gilt:

WA…Weichenanfang
WE…Weichenende

Verlängerung

Länge legt die Verlängerung des Achselements fest.

LdS verlängert das Achselement bis zur letzten durchgehenden Schwelle.

Länge fest fixiert die festgelegte Verlängerung gegen Änderungen folgender Achselemente. Der Wert in Feld Länge wird bei der weiteren Berechnung beibehalten. Damit wird das Zweiggleis (der Abzweig) der Weiche verlängert.

Radius legt einen Radius für die Verlängerung des Zweiggleises für die angegebene Länge fest.

Zweigradius verlängert mit dem Weichen-Zweigradius.

Einstellung

Grenzzeichen berechnen legt den Punkt zwischen zwei Gleisen fest, der den Mindestgleisabstand markiert, bis zu dem Fahrzeuge gefahrlos abgestellt werden können, für Weichen und Kreuzungen und auch zwischen Achsen.

Fernbedient legt fest, dass die Weiche von einem Stellwerk aus gesteuert wird.

Weichenwinkel reduzieren passt die Geometrie der Weiche in der Überhöhung an, wenn der Grenzwert überschritten ist. Der beeinflusst die endgültige Lage des WEZ der Weiche.

Bei Projekten mit Schweizer Katalog wird mit dieser Option zusätzlich die Abbildungsreduktion bei der Weichenberechnung aktiviert. Zur Erklärung dazu siehe unten.

Anmerkung:

Der entsprechende Katalog wird für das Projekt auf der Registerkarte VESTRA [V] > Allgemein >

Projektmanager > Katalog eingestellt.

Ein Katalogwechsel wird erst wirksam, wenn das Projekt komplett beendet und wieder gestartet wird.

Schweiz: Abbildungsreduktion bei der Weichenberechnung

In der Schweiz werden die Koordinaten und Höhen sowie die Längsneigung der Weichenlängen reduziert. Daher werden die Längen und den Weichenwinkel vor der Weichenberechnung korrigiert.

Notwendige Eingangsdaten:

Längen der Weiche und Tangenten aus dem Weichenkatalog
Weichenwinkel aus dem Weichenkatalog
Für die Bezugsachse muss im Bereich der Weiche eine Gradiente vorhanden sein.
Das VESTRA-Projekt muss mit den richtigen Koordinaten angelegt worden sein.
Im Dialogfeld Einstellungen müssen Projekt-Koordinatensystem (CH_CH1903+) und Höhensystem eingestellt sein. Die mittlere Bezugshöhe des Projekts muss eingetragen sein, da die Funktion sonst für den ppm-Wert unrichtige Daten liefert.

Reduktion der Weichenwerte

Die Reduktion der Weichenwerte erfolgt in vier Schritten:

Reduktion der Weichenlänge bezüglich der Längsneigung
Nach dem Platzieren der Weiche auf der Bezugsachse wird die Weiche mit den Festwerten aus dem Weichenkatalog vorläufig eingerechnet. Zu den Weichenpunkten WA (Weichenanfang) und WE (Weichenende) werden die Höhen auf der Gradiente der Bezugsachse ermittelt und das ∆H gebildet.
Anmerkung:
Mit der Längsneigung der Gradiente darf nicht gearbeitet werden, da sich diese in der Weiche ändern kann!
Aus der Weichenlänge im Stammgleis aus dem Weichenkatalog und dem ∆H wird über den Pythagoras die Weichenlänge in der Horizontalen berechnet.
Reduktion der Weichenlänge bezüglich des Koordinatensystems und des Höhensystems
Die Abbildungsreduktion für den Weichenanfangspunkt bezüglich Koordinaten und Höhensystem wird berechnet (ppm-Wert).
Berechnungsablauf für einen ppm-Wert:
Reduktionswert = Weichenlänge horizontal x ppm-Wert / 1.000.000
vollständig reduzierte Weichenlänge = Weichenlänge horizontal – Reduktionswert
Anmerkung:
Die vollständig reduzierte Weichenlänge ist immer kürzer als die horizontale Weichenlänge.
Die Längen der Tangenten und ggf. vorhandener Stammgleisgeraden und Zweiggleisgeraden werden im gleichen Verhältnis gekürzt.
Reduktion des Spreizmaßes
Das reduzierte Spreizmaß (Abstand zwischen Stammgleis und Zweiggleis am Weichenende) wird für die Berechnung des reduzierten Weichenwinkels benötigt.
Das nicht reduzierte Spreizmaß wird aus den Weichenwerten aus dem Weichenkatalog berechnet:
Spreizmaß = 2 x Tangentenlänge aus Weichenkatalog x sin (Weichenwinkel aus Weichenkatalog / 2)
Reduktionswert = Spreizmaß x ppm-Wert / 1000
reduziertes Spreizmaß = Spreizmaß – Reduktionswert
Reduktion des Weichenwinkels
Der reduzierte Weichenwinkel wird aus den reduzierten Tangenten und dem reduzierten Spreizmaß berechnet:
reduzierter Weichenwinkel = arccos (1 – reduziertes Spreizmaß² / 2 x reduzierte Tangente²)
Abschließend erfolgt die Weichenberechnung mit diesen Werten.

Weichenberechnung

In die eigentliche Weichenberechnung gehen nun die reduzierte Weichenlänge, die reduzierten Tangenten und der reduzierte Weichenwinkel ein. Die vorläufig berechneten Weichenpunkte müssen aktualisiert werden.

Besonderheit

Die folgenden Elemente schließen an den Punkt WEZ mit der dort vorhandenen Richtung, welche über das Weichendreieck berechnet wurde, an. Der Zweiggleisbogen hingegen wird als Festelement zwischen WA und WEZ mit dem Radius der Grundform berechnet. Dabei ergeben sich am WA und am WEZ Richtungsdifferenzen!

Die Reduktion wird in den Berechnungsprotokollen dokumentiert.

Die Reduktionswerte werden in der Exportschnittstelle Toporail (*.XTR) mit übergeben.