Gemischte Signale

[gpmfuchs]

Ich hätte da ein mathematisches Modell anzubieten nach dem ich bisher baue (falls nötig formulier ichs dir auch soweit aus das es ein Gegenbeweis ist).
Ich teile ein in HalteBlöcke (mindestens 12 Felder, z.b. Bahnsteige)
Und in Wegblöcke (in denen Züge niemals halten dürfen)

Die HalteBlöcke werden dabei so plaziert, dass bei 2 blöcken. A B. niemals züge von A nach B und von B nach A wollen.

Diese Einteilung verhindert auf dieser ebene offensichtliche Deadlocks. Es können nur noch Überfüllungsdeadlocks auftreten.
Kreise bestehen aus mindestens 3 Blöcken können also 2 Züge fassen. Bei grösseren Kreisen ist nur darauf zu achten das genug "löcher" da sind um den eintritt und den austritt von zügen aus anderen "kreisen" zu ermöglichen.

Wegblöcke können theoretisch irgendwie dazwischen gelegt werden. (Eine Belegung von ihnen frisst Zeit und produziert zähflüssigen Verkehr aber niemals Deadlocks)

Nun kommen die bisherigen Einschränkungen von simutrans. Die folgende Regeln erzwingen:
1: Am eingang eines wegblocks muss ein Vorsignal stehen, damit geprüft wird ob ein Halteblock frei ist.
2: 2 Wegblöcke dürfe nicht aneinander grenzen. (da sonst das vorsignal nicht bis zu einem halteblock prüft und ein zug losfahren könnte ohne einen freien halteblock zu haben)
3: in einem wegblock darf kein Wegpunkt liegen. (ist eine Notwendigkeit aus dem verhalten von Vorsignalen)
und 4:
falls auf einen halteblock ein wegblock folgt, darf der halteblock nicht mit einem vorsignal beginnen. Weil sonst unkontrollierbar ob der Zug tatsächlich einfährt.

Was im wesentlichen der Grund für diesen Thread ist. Da mir das doppelte Vorsignal die möglichkeit nimmt halteblöcke mit einer Einausfahrrichtung und zusätzlicher Ausfahrrichtung zu Wegblöcken zu bauen.

(und falls mir wer die Theorie nicht glaubt, ich hab eine riesige Karte mit nem haufen Verkehr fast nur nach diesen Regeln deadlockfrei aufgebaut. Streng mathematisch nach ein Beispiel ist noch kein Beweis ;-) )

Das vorgeschlagene Signal an dem nicht gehalten werden kann würde die 2. Einschränkung aufheben. (vorrausgesetzt die Vorsignale betrachten 2 durch so ein Signal verknüpfte Blöcke als einen) (oder ohne verändertes verhalten der Vorsignale mit einer veränderten Regel 4: ein halteblock muss mit so einem signal beginnen)
Dein Angedachter weg mit dem wegstrecke checken würde die 2. Einschränkung ebenfalls praktisch bedeutungslos machen.

Und das Signal was in eine Richtung Vorsignal und in die andere Richtung normales Signal ist würde die 4. einschränkung "auflösen". und die 3. einschränkung (wie in wolfgangs beispiel leicht erfüllbar machen)

mein beispiel 2 ist so wie es ist übrigens deadlockfrei (aber vielleicht findet sich ja ein Informatiker :-) ).
Und falls du möchtest das züge von rechts nach rechts und von links nach links fahren können. brauchst du nur bei den Bahnhöfen die Vorsignale von einer Richtung auf beidseitig umbauen. (verursacht nur zähflüssigeren Verkehr weil die Gegenrichtung davor geblockt wird, bleibt aber deadlockfrei)

Und ja Einrichtungssignale sind der Grund warum ich simutrans und nicht transporttycoon spiele ;-)

[Cauchykriterium]

Hier hat wohl niemand eine Ahnung, was ein mathematischer Beweis wirklich ist ...
Und was die DA angeht, die Prissi vorschwebt, wuerde ich damit wohl eher einen Mathematiker beschaeftigen wollen. Nur wenige Informatiker, die ich kenne, sind mathematisch fit genug dafuer ...

[prissi]

[offtopic]
Ich gebe zu, dass ich recht schlampig formiliert habe. Im übrigen habe ich in meinem Leben schon ein paar mathematische Beweise geführt, wenn auch nicht auf dem Gebiet der Informatik. Sonst hätte ich nicht zu Lizenz zum Dozieren, wenn auch nur für Physik ...
[/offtopic]

Ich würde zu neuen Signaltypen noch anmerken, dass ich auch die Vor- und die Auswahlsignale nur schweren Herzens eingeführt habe. Ich würde halt gerne die Zahl der Signaltypen so gering wie möglich halten und die Benutzervewirrung aller nicht-Mathematiker so gering wie möglich zu halten.

Das Kurzschlusssignal (oder wie man ein solches Signal nennen soll, was gar keines ist) wäre für ca. 90% der User zu kompliziert, die ihre Strecken mehr nach Gefühl bauen.

Daher war ich mehr für routenbasierte Signale, d.h. in einem reservierten Block dürfen ruhig mehrere Convois sein, so sich denn alle Routen nicht kreuzen. Ich denke, der Aufwand dieses festzustellen ist nicht zu hoch, zumal man ja für die üblichen Wegblöcke (ein Ein- und ein Ausgang) auf die Keuzungsprüfung ganz verzichten kann. Diese zusätzliche Funktionalität würde z.B. das Simutransproblem, dass man keine Signale sehr dicht beieinander bauen kann (obwohl sie funktionieren würden) bei Bahnhofseinfahrten beheben.

[sojo]

deadlock oder nicht ...

Also meine Vorschläge benötigt keinen Beweis für den man einen Mathedoktor haben muss, sondern kann in simutrans einfach ausprobiert werden.

1. Einfach dem Bahnhof einen weiteren Bahnsteig anfügen und die Nebenstrecke über den neuen Bahnsteig laufen lassen.

2. Einfach jeder Linie einen Bahnsteig zuweisen.

3. (Empfehle ich) Die Nebenstrecke schon "weit" vor dem Bahnhof auf die Hauptstrecke führen und auch "weit" entfernt wieder abzweigen lassen. Somit wird das Abzweigen vom Bahnhofsverkehr getrennt.

Außerdem verstehe ich folgendes im 2. Bild von diesem Thread nicht ... Die Nebenstrecke ist erst eingleisig und dann zweigleisig ... Wenn die Strecke zwischen hier und hier2 auch zweigleisig wäre und eventuell noch einmal Signale aufgestellt werden bei hier und hier2, sollte es zu garkeinen Problemen kommmen.

In der Realität können auch nicht alle Züge ohne Kontrolle auf irgendwelchen Strecken fahren. Dort wird wohl auch erst berechnet oder probiert ob sich eine solche Situation ergeben würde. Würde es zu einem deadlock kommen, würde entweder die Streckenführung geändert oder wahrscheinlich die Züge umgeleitet.

Das ist aber nur meine Meinung am Rande. Also nehmts nicht so ernst!

[Cauchykriterium]

Um auch mal was konstruktives einzubringen:
Wenn man nicht gerade kurz vor dem Konkurs schwebt, sind kreuzungsfreie Varianten meiner Meinung nach vorzuziehen. D.h. einen extra Aussenbahnsteig fuer zurueckfahrendene Zuege, die ueber eine Kehrschleife zurueck an die Hauptbahn gefuehrt werden. Das spart den Zuegen uebrigens auch viel Zeit, da die Stoppzeiten geringer sind als bei Kreuzungen!

@Prissi: die meisten Physiker wissen wenigstens die Mathematik zu schaetzen, was man von den Informatikern meistens eher nicht behaupten kann.

[gpmfuchs]

@sojo so sieht im moment auch die Lösung aus, alles 2 gleisig zu machen.
die Eingleisige strecke sollte dort übrigens nicht wirklich 2gleisig sein, das ist nur ne Ausweichstelle.

das mit den Bahnsteigen finde ich, ist so ne sache, wenn du irgendwann 5 oder 6 stück hast, wird die Bahnhofseinfahrt so gross, dass davon selten mehr als 2 verwendet werden. abgesehen davon das dort vielleicht nur irgendein unwichtiges Industriegebäude steht, und so ein Riesenbahnhof einfach nur fehldimensioniert und teuer ist.
(ich hoff ja immer noch das irgendein weg gefunden wird, das das Geld auch nach viele Spieljahren nicht völlig im Überfluss vorhanden ist)

@prissi

das verursacht vielleicht die newbiefragen: wozu brauche ich signale?/bei mir stehen viele Züge und warten/mein Rechner braucht beim bauen sehr lange

aber würde die Signalanzahl auf 1-2 halten.
- normale signale:
in den formen einseitig ohne Durchfahrtserlaubnis in Gegenrichtung, und einseitig mit Durchfahrtserlaubnis in Gegenrichtung (für Sackbahnsteige, die hier beschriebene Probleme etc.)

- und eventuel normale Signale an denen nur gehalten wird, wenn der Zug nicht so lange ist das er dadurch ne Kreuzung blockiert. (für das 12 felder mindestlängeproblem)

damit hätte simutrans fast ne orginalgetreue Signalisierung, und entsprechend gutem Spielfluss.

Mir gefällt die idee wirklich.
Ich freu mich auf die erste Version damit :-)

(@cauchy ich häts nicht hingeschrieben, wenn ich nicht wüsste wie man sowas macht (studiere mathematik))

[wernieman]

Dein Bahnhof ist doch im grunde genommen ein Umsteigebahnhof. Sieht mir auch eher nach einem "späteren" Spiel aus. Da baue ich z.B. lieber ein Gleis zu fiel als eins zu wenig, da meistens solche bahnhöfe sowieso eher überfüllt sind. lieber Bahnsteige als Zusätzliche (unnütze) Bahnhofsgebeude um Warteplatz für Passagiere zu haben..

.. sind nur meine 2 Cent ;o)

[Gotthardlok]

Möchte nochmals auf das Beispiel 2 von gpmfuchs eingehen:

Aus Erfahrung habe ich mir folgende Regel gegeben (Für Cauchykriterium als zu beweisender Satz?):

Zwiegt von einer (frequentierten) zweigleisigen Strecke eine Strecke ab, und verkehren auf dieser mehr als 2 Züge, muss die abzweigende Strecke im Anschluss an die andere ebenfalls ein Stück weit (Block mit Zuglänge) zweigleisig sein, ohne dass es zu deadlocks kommt.

Ist das ganze nur eine Gabelung (Züge aus einer Richtung fahren in zwei verschiedene weiter), lässt sich das ganze problemlos kreuzungsfrei und ohne Zwei-Block-Signale abwickeln, wenn man das gerade Gleis auf der Abzweigungsseite durch eine Brücke ersetzt.

Fahrstrassenreservation? Immer dafür!

[Cauchykriterium]

Original von Gotthardlok
Aus Erfahrung habe ich mir folgende Regel gegeben (Für Cauchykriterium als zu beweisender Satz?):

Zwiegt von einer (frequentierten) zweigleisigen Strecke eine Strecke ab, und verkehren auf dieser mehr als 2 Züge, muss die abzweigende Strecke im Anschluss an die andere ebenfalls ein Stück weit (Block mit Zuglänge) zweigleisig sein, ohne dass es zu deadlocks kommt.

Um daraus einen Satz zu machen, sollte man noch 'frequentiert' definieren, sowie 'mehr als zwei' durch 'zwei oder mehr' ersetzen. Ich wuerde den Satz graphentheoretisch beweisen, da gibt es kein frequentiert. Im Uebrigen muss jede Strecke mit n Zuegen eine Ringstrecke sein oder mindestens n Ausweichstellen (parallel oder seriell) haben, so dass alle Zuege sich passieren koennen. Es ist gar nicht so einfach, so etwas korrekt zu formulieren. Hier staende sehr viel Definitionsarbeit an. Aber waere mal interessant, das zu eruieren.

In dem Sinne viel Spass beim Fussball! :-)

[prissi]

Ich habe gestern mal eine Version mit Fahrstrassenreservierung gebaut. Damit kann man ca. auf 90% aller Signale in Bahnhofseinfahrten verzichten. Selbst eine einspurige Strecke mit Ausweiche funktioniert automatisch mit nur zwei Signalen. Ich glaube, dass würde das ohnehin schon kleine Signalproblem in Simutrans komplett lösen. (Vorsignale bräuchte man auch fast nicht mehr.)

Der Durchsatz gerade bei Kopfbahnhöfen mit Auswahlsignal steigt dadurch enorm. Das sieht jetzt fast so aus wie in TTD, mit so vielen Zügen die an beliebige Bahnsteige flitzen und das alles ohne die Performanceprobleme und verloren gehende Züge.

Es wird aber 2 Bytes pro Schiene und max 5% mehr Rechenzeit kosten (letztere abhängig von der Blockgröße).