maszyna/track_uneven_doc.md

Nierówności toru

Opcjonalny atrybut wpisu toru, przed endtrack:

node -1 0 tor1 track normal 100.0 1.435 0.15 25.0 20 0 flat vis
rail_screw_used1 6 1435mm/tpbps-new2 0.2 0.5 1.1
0.0 0.2 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0
0.0 0.2 100.0 0.0
0.0
uneven 18;;;25;6
endtrack

Liczby w mm, 0-100, rozdzielone średnikiem, bez spacji:

pozycja	tor normal	rozjazd switch
1	największa odchyłka toku na cięciwie 10 m	to samo, droga p1-p2
2	w pionie	droga p3-p4
3	w poziomie	droga p1-p2, w pionie
4	przechyłka	droga p1-p2, w poziomie
5	zapadnięcie na styku, domyślnie 0,4 pionu	droga p3-p4, w pionie
6		droga p3-p4, w poziomie

Pozycję pominiętą zastępuje pierwsza liczba, a zapadnięcie liczy się z pionu. Końcowe można opuścić. Sam bok to uneven 0;;30, a same zapadnięcia na stykach to uneven 0;;;;6. Rozjazd bez składowych na drodze p3-p4 przyjmuje wartości z drogi p1-p2. Rozjazd na 100 km/h na wprost i 40 km/h na bok to na przykład uneven 14;35.

Wszystkie są też w edytorze, w panelu toru, w sekcji „Ride and sound”. Na drogach, rzekach i obrotnicach są ignorowane.

Jaką wartość wybrać

uneven odpowiada kolumnie „nierówności pionowe” z instrukcji PLK Id-14, załącznik 1 (klasa C):

prędkość [km/h]	20	40	60	80	100	120	160
uneven [mm]	50	35	25	18	14	10	6

Tor w dobrym stanie to według instrukcji połowa tej wartości (klasa A), w dostatecznym 3/4 (klasa B).

Tor z uneven 18 mierzy się tak (tests/unit/test_track_uneven.cpp), w nawiasie limit Id-14 dla 80 km/h:

parametr	wynik	Id-14
nierówności pionowe	18 mm	18 mm
nierówności poziome	19 mm	17 mm
wichrowatość na bazie 5 m	15 mm	16 mm
szerokość toru	±10 mm	+10/-8 mm
przechyłka	20 mm	20 mm
wskaźnik J	6,1	5,3

Jak to działa

Nierówność to pole przesunięć zależne od położenia na mapie, złożone z fal o długości 5-42 m. W pionie krótkich fal jest mniej, żeby częściej dochodziły blisko wartości szczytowej, a do tego są fale 47-83 m: na cięciwie 10 m prawie się nie liczą, pudło unosi się na nich i opada, a pantograf za nimi nadąża. Nie ma w nim losowania: to samo miejsce wygina się tak samo przy każdym uruchomieniu. Przesunięty tor dostaje fale z nowego miejsca.

Każda składowa łączy się osobno:

• Tor z torem: na styku obowiązuje mniejsza z dwóch wartości, a każdy tor dochodzi do niej płynnie na 20 m. Wolny koniec toru leży w projekcie.
• Rozjazd: każda droga ma swoją wartość, a na wspólnym końcu obu obowiązuje mniejsza z nich. Rozjazdy złączone bezpośrednio przyjmują najmniejszą z tej samej drogi, a na styku dwóch dróg mniejszą z obu. Dołączony tor dochodzi do wartości rozjazdu na końcu, do którego dochodzi, także większej od własnej. Tor bez danej składowej trzyma w niej cały rozjazd w projekcie.
• Styki: zapadnięcia są co fSoundDistance, na długości 6 m, i biegną dalej przez kolejne tory o tym samym odstępie. Stukot osi wypada w miejscu zapadnięcia. Przy odstępie 6 m lub mniejszym oraz na rozjazdach zapadnięć nie ma.
• Przechyłka: dolicza się do projektowej. Jest pochyleniem w planie mapy, więc tory wpisane ku sobie spotykają się na tej samej przechyłce. Na rozjazdach tylko ta wynikająca z fal, bez osobnego siadania toków.

Końce złączonych dróg spotykają się w środku między sobą, z jednym kierunkiem poprzecznym, jeśli są bliżej niż 20 cm, co zamyka pęknięcia z niezgodnych współrzędnych w danych, także na torach bez nierówności. Przechyłkę na takim styku rozjazd bierze od zwykłego toru, a dwa tory albo dwa rozjazdy spotykają się w połowie. To dotyczy też fizyki.

Za nierównością idą szyny, wierzch podsypki, sleepermodel, osie, przechył pudła i bujanie kabiny. Skarpa podsypki przejmuje różnicę, a jej spód zostaje w projekcie, na terenie.

Nie idą za nią modele z includów (np. napędy i podkłady rozjazdów), teren ani sieć trakcyjna, więc przy dużych wartościach szyna rozjeżdża się z takim modelem o kilka centymetrów.

Na torze z nierównością kabinę buja sam tor. Odpada kołysanie wyliczane z przyspieszenia poprzecznego, czyli z promienia łuku, oraz losowe szarpnięcia przy większej prędkości. Na torach bez nierówności działają jak dotąd.

Pantograf podnosi się z szybkością ciśnienia, ok. 0,14 m/s, a szczelina do drutu większa niż 1 cm odcina napięcie i wybija wyłącznik szybki. Nierówność dokłada się do tego przy dużej prędkości. Na torach Bałtyku symulacja daje szczelinę 0,6 cm, gdy składowa w pionie razy prędkość w km/h wynosi 925, czyli np. 8 mm przy 120 km/h, 13 mm przy 70 km/h i 23 mm przy 40 km/h. Wartości z tabeli Id-14 są od tego większe. Sam drut też to potrafi: na Bałtyku przy tor0290 wznosi się o ok. 1%, więc pantograf nadąża tam do ok. 46 km/h, a powyżej wyłącznik wybija także na prostym torze.

Fizyka bierze promień łuku i pochylenie z projektu, więc nierówności nie zmieniają tych wartości, a do wykolejeń dokładają tylko przechyłkę, ok. 0,06 m/s² przy uneven 18 wobec progu ok. 3,2 m/s².

Ocena torów dowolnej scenerii

tools/track_uneven_grade.py wylicza wartości z tego, co widać w scenerii: z tekstur podsypki i szyn, trawy na torze, łuków, prędkości i przejazdów drogowych. Czyta plik .scn, .scm albo .inc razem z jego includami, oryginałów nie zmienia, a kopie plików z torami zapisuje do --out. Bez --out tylko wypisuje raport.

python tools/track_uneven_grade.py scenery/lk357.scn --out graded
python tools/track_uneven_grade.py scenery/baltyk_skm1.scn --out graded --route -107,2300 -4120,2491

• --route X,Z X,Z: tory pogarszają się od pierwszego punktu do drugiego, licząc po torach.
• --gain: mnożnik stanu torów, domyślnie 1.
• --near: jaka część torów na drewnie i przy zmianach krzywizny idzie bliżej granicy Id-14, domyślnie 0,6. Wybór jest stały.
• --straight: nazwy torów bez nierówności, po przecinku.
• --root: folder scenery, gdy podany plik leży głębiej.

Wartości trzymają się pod sufitem pantografu, liczonym symulacją na tych torach, ale bez wznosu samego drutu. Zużycie tekstur odczytywane jest z ich nazw, według tabel na początku skryptu, a nieznana nazwa dostaje 0,5. Tory z plików .inc z parametrami są pomijane, a bloki rotate nieuwzględniane. W obu przypadkach raport wypisuje uwagę. Tor, który ma już nierówność, zostaje bez zmian.

Wydajność

Tor z nierównością ma geometrię co 2 m zamiast co 10 m na prostych. Rozjazdy zachowują swój podział.

Zmierzone (kamera w ruchu lub kabina, 1920×1080):

scena	bez flag	z flagami 18/35
Bałtyk, 56 km torów: wierzchołki	0,56 mln (ok. 27 MB)	2,17 mln (ok. 104 MB)
Bałtyk: najdłuższa klatka w przelocie	31,5 ms	64 ms
td.scn, jazda 120 km/h: klatka	2,73 ms	2,93 ms

Koszt rośnie z liczbą oflagowanych torów, a najdłuższe klatki pojawiają się przy budowaniu geometrii kolejnych sekcji. Sama jazda po takim torze praktycznie nie kosztuje: ok. 0,3 µs na oś w kroku fizyki.