Theorie

Das Signalmenü öffnet sich, sobald das Signalbau-Tool angewählt wird. Der gewünschte Signaltyp kann problemlos ausgewählt werden, wobei die obere Reihe jeweils das Form- und die untere Reihe das Lichtsignal enthält. Im Verhalten sind der jeweilige obere und untere Typ völlig identisch.

Begriffe

Um die folgenden theoretischen Abschnitte zu verstehen, muss man einige Grundbegriffe kennen:

Signalblock

Ein Signalblock umfasst alle Gleise zwischen Einfahr- und Ausfahrsignalen. Es kann für einen Block bis zu 255 Signale geben, was mehr als ausreichend sein sollte. Man kann auch Blöcke ohne Einfahr-/Ausfahrsignale bauen, so dass Züge nicht in den Block ein-/ausfahren können, allerdings hat dies nur theoretische Relevanz.

Einfahr-/Ausfahrsignale

Einfahrsignale sind alle Signale, die in einen Signalblock hineinführen, Ausfahrsignale führen aus dem Block.

Alle Signale sind gleichzeitig Ein- und Ausfahrsignale (aus einem Block ausfahren bedeutet Einfahren in den nächsten Block). Der Typ des Signals ist in diesem Zusammenhang unwichtig (für effiziente Signalisierung hingegen schon)!

Für den Fall, dass diese Erklärung zu kompliziert ist, versuche ich es mal mit einer Analogie: Man stelle sich ein Labyrinth mit vielen Räumen vor. Jeder Raum ist über Türen mit den benachbarten Räumen verbunden. Mit anderen Worten: Jeder Raum ist ein Signalblock, jede Tür ist ein Signal. Jede Tür, durch die man einen Raum betreten kann, entspricht einem Einfahrsignal, gleichzeitig kann man den Raum auch durch diese Tür verlassen, was einem Ausfahrsignal entspricht. Türen können sich jederzeit schließen, normalerweise weil irgendwer im Raum hinter der Tür ist und nur eine Person in einem Raum sein darf. Eine geschlossene Tür ist hierbei nichts weiter als ein "Halt!" zeigendes Signal. Ist doch eigentlich ganz einfach...

Beispiele

Die Signale hier stehen ausschließlich, um anzuzeigen, wo der Signalblock beginnt und endet! Ansonsten haben diese Beispiele nichts mit der korrekten Signalisierung zu tun!

Das ist ein sehr einfacher Signalblock. Ein Signal führt hinein, das zweie wieder hinaus. Das Gleis vor dem ersten Signal bildet einen eigenen Signalblock, ebenso das Gleis hinter dem zweiten Signal.

Hier teilt sich eine Strecke in drei auf. Das ist der Standardfall bei Abzweigungen, wo die Signalsetzung wichtig wird.

Der gegenteilige Fall ist ebenso möglich, vier Gleise vereinigen sich in eines. Ohne Signale würde man hier sehr alt aussehen.

Ein Signalblick muss nicht nur aus Gleisen bestehen. Der Bahnhof bildet einen Signalblock, die Ein- und Ausfahrt wird durch das zweiseitige Signal kontrolliert.

Verhalten

Es gibt nur zwei Signalzustände in TTDX: Ein Signal kann entweder "Fahrt frei!" oder "Halt!" anzeigen. Das gilt auch für Vorsignale und pfadbasierte Signalisierung! Diese Optionen verändern lediglich die Bedingungen, wann ein Signal zwischen beiden Zuständen umschaltet. Ein Lichtsignal zeigt die beiden Zustände durch grünes bzw. rotes Licht an. Formsignale zeigen statt der Farben entsprechend gehobene oder gesenkte Flügel.

Ich gehe in diesen Guides von den originalen Signalgrafiken aus. Es gibt diverse Sets mit Signalgrafiken, die sich stark an realen Vorbildern orientieren. Diese zeigen für "Fahrt frei!" bzw. "Halt!" dementsprechend andere Grafiken an.

Beispiele für Form- und Lichtsignale, jeweils "Fahrt frei!" (links) bzw. "Halt!" (rechts) zeigend.

Ein Zug wird niemals ein "Halt!" zeigendes Signal passieren (der Spieler könnte das allerdings manuell erzwingen). Er wird entweder versuchen, einen anderen Weg zu finden, oder am Signal anhalten und auf "Fahrt frei!" warten. Ein Zug wird auch nie ein einseitiges Standard- oder Vorsignal von der falschen Seite her passieren (Achtung: bei Pfadsignalen gibt es hier Ausnahmen, die an passender Stelle erläutert werden). Wenn ein Signal nach einer bestimmten Zeit noch nicht auf "Fahrt frei!" geschaltet hat, wird der wartende Zug umkehren und einen anderen Weg suchen. Die Wartezeit kann eingestellt werden.

Wegfindung und Signale

Bevor man den Einfluss der Signale auf das Verhalten der Züge besprechen kann, muss man verstehen, wie die Züge ihre Routen wählen. Ein sich bewegender Zug ist das Resultat von zwei Prozessen: Die Wegsuche sagt dem Zug, wohin er fahren muss, und die Signale sagen ihm, wann er fahren soll. Beide Prozesse hängen zusammen, sobald man Weichen und Signale baut, kann sich ein Zug nicht mehr ohne die Ergebnisse der beiden Prozesse bewegen.

TTDPatch

Die Wegsuche in TTDX und TTDPatch selbst arbeitet etwa folgendermaßen: Der Zug kennt seine Position und die Position seines Ziels. Immer wenn ein Zug eine Weiche erreicht, überprüft er wohin die möglichen Wege führen. Diese Prüfung endet nach 7 Feldern mit Abzweigen oder 64 Feldern insgesamt, je nachdem was zuerst eintritt. Wenn innerhalb dieser Distanz ein Weg zum Ziel gefunden wird, nimmt der Zug diesen Weg. Wenn das Ziel weiter entfernt ist, wird der Zug den Weg nehmen, der ihn dem Ziel am nächsten bringt. Das kann aber dazu führen, dass ein Zug in eine falsche Richtung fährt, da der Weg ihn dem Ziel näher bringt, aber nicht zum Ziel führt, so dass der Zug irgendwo steckenbleibt. In diesem Fall hilft der Einsatz von Wegpunkten.

Ein Zug plant seinen Weg nicht im voraus! Der Weg wird an jeder Weiche neu errechnet. Das gilt auch für pfadbasierte Signalisierung, auch wenn das einen anderen Eindruck macht.

Ein wichtiger Aspekt beim Einfluss der Signale auf die Wegsuche ist der Unterschied zwischen einseitigen und zweiseitigen Signalen (egal ob Standard, Vorsignale oder pfadbasiert). Die folgenden Beispiele sollen das näher erläutern, dabei ist die gedachte Fahrtrichtung immer von links nach rechts, d.h. das linke Signal ist das Einfahrtsignal, das rechte Signal das Ausfahrtsignal.

Im Bild sind zwei Abzweigungen zu sehen, die sich nur bei den aus dem Block führenden Signalen unterscheiden. Züge verhalten sich dadurch unterschiedlich. Zweiseitige Signale bedeuten, dass es mehrere gleichwertige Möglichkeiten zur Auswahl gibt. Wenn also ein Ausfahrsignal "Halt!" zeigt, wird der Zug den anderen Weg nehmen. Somit können Züge einen beliebigen freien Bahnsteig an einem Bahnhof wählen, man sollte es aber nicht bei Weichen benutzen, wenn Gleise in verschiedene Richtungen abzweigen!

Einseitige Signale erlauben keine Auswahl. Wenn das Ausfahrsignal "Halt!" zeigt, wird der Zug keine Alternative suchen, sondern vor dem Signal anhalten und auf "Fahrt frei!" warten.

Dieses Bild zeigt das Verhalten. Der linke Zug warten am "Halt!" zeigenden einseitigen Signal und ignoriert das "Fahrt frei!" zeigende auf der linken Seite. Der andere Zug wählt den freien Bahnsteig, da er unter allen zweiseitigen Signalen frei wählen kann.

Wenn der kürzeste Weg zum Ziel (hier das Gleis in der Mitte) durch ein einseitiges Signal abgegrenzt wird, ignorieren die Züge alle zweiseitigen Signale, die ebenfalls zum Ziel führen.

Wenn am kürzesten Weg ein zweiseitiges Signal steht, suchen Züge nach alternativen Wegen zum Ziel. Dabei bevorzugen sie das Abzweigen nach rechts, sofern dieser Weg frei ist, unabhängig vom dort aufgestellten Signal.

Die Verknüpfung der zweiseitigen Signale mit dem Status als gleichwertige Alternativen kann in gewissen Situationen unerwünschte Seiteneffekte haben, wenn zum Beispiel ein Zug plötzlich entgegen der ursprünglich gedachten Fahrtrichtung fahren kann. TTDPatch bietet als Lösung umgekehrtes Routing an.

OpenTTD

In OpenTTD wurde ein komplett neuer Algorithmus namens YAPF (yet another pathfinder - noch 'ne neue Wegsuche) zur Wegsuche implementiert, der recht intelligent durch das Streckennetz suchen kann. Die wesentlichen Einschränkungen aus der alten Wegsuche entfallen damit, außerdem ist das System wesentlich flexibler.

Als Spieler muss man in der Hauptsache wissen, dass die Wegsuche bei der Berechnung des optimalen Weges auch die Signale mit einbezieht. Jeder Weg wird mit einem Wert für die "Qualität" gewichtet, dabei spielt zum Beispiel eine Rolle, wie viele Signale auf diesem Weg gerade "Halt!" zeigen. Der Weg mit der höchsten Qualität wird dann ausgewählt.

Man kann in der Konfigurationsdatei openttd.cfg diverse Gewichtungsfaktoren für die Wegsuche einstellen, allerdings sollte man dazu schon eine recht genaue Vorstellung haben, wie sich diese im Spiel auswirken könnten - im Zweifelsfall sollte man davon lieber die Finger lassen und das Streckennetz umbauen, wenn irgendwo etwas nicht wie gewünscht funktioniert.