Lienenzugbeeinflussung LZB TS3
Linienzugbeeinflussung (LZB) for Trainz Simulator 3 by 3DZUG.
Deutscher Text ist im weiteren Verlauf zu finden. Scroll down for German translation.
Line-based train control (LZB) is a state-of-the-art train control system that was developed specifically for high-speed rail transport in Germany. It is primarily used on high-speed lines and in densely trafficked networks – for example, on ICE trains.
Conventional systems such as the Punktförmige Zugbeeinflussung (PZB) only work at fixed points along the track (e.g. magnets on signals) and are no longer sufficient to control or brake trains in time at speeds above 160 km/h. LZB was introduced to solve precisely this problem: it enables continuous monitoring and control of the train along the entire route.
To do this, LZB uses cables embedded in the tracks (line conductors) to continuously exchange information between the train and the control centre. The train driver receives continuous updates in the driver's cab, including the permitted speed, the distance to the destination or braking point, and warnings. The system constantly compares the actual speed of the train with the specified values. If the permitted speed is exceeded, a visual and audible warning is issued – in extreme cases, automatic emergency braking is also triggered.
The LZB thus ensures a high standard of safety while increasing line capacity, as trains can run more frequently and faster. In addition, it eliminates the need for traditional external signals, which is a major advantage in tunnels or in poor visibility conditions.
Overall, LZB is a key element for the safe and efficient operation of modern high-speed trains and forms the basis for many high-speed lines in Germany.
The LZB developed by 3DZUG for iOS and Android is a real milestone in the world of mobile railway simulations. Such a realistic implementation of train control has never before been seen on mobile platforms – neither in terms of scope nor precision. Our goal was to make the LZB not only functional, but also as realistic as possible, both technically and visually – and to do so despite the particular challenges posed by mobile devices.
The adaptation to the limited screen size and the wide range of display resolutions of modern smartphones was particularly challenging. In order to ensure clear and intuitive usability, we developed our own HUD (head-up display) in addition to the classic integration in the virtual driver's cab. This HUD is an additional display layer that graphically displays important information such as target speed, destination distance, and warning messages over the image – regardless of the viewing angle or zoom factor in the cab. This means that the LZB remains visible and usable at all times, even on small screens, without compromising immersion.
With this solution, we have succeeded in implementing a complex high-speed safety system such as the LZB on mobile devices in a way that is not only technically functional, but also user-friendly and visually appealing – a novelty in mobile simulation.
An important note on how our LZB works on mobile devices: Unlike in real life, our LZB does not automatically increase the speed when the permitted speed – the so-called vSoll – increases.
The reason for this is a current technical limitation: A fully-fledged AFB (automatic driving and braking control, i.e. a kind of cruise control) is currently not yet feasible in mobile simulation. In reality, the AFB would automatically increase the power in conjunction with the LZB to reach the new speed.
Our LZB, on the other hand, dynamically adjusts the target speed (vSoll), continuously monitors the current speed, and reliably protects against exceedances. However, the power must be increased manually and the new speed reached by the player (train driver).
This deliberate decision allows us to implement a realistic simulation of LZB monitoring despite technical limitations – with authentic behaviour in brake monitoring and speed adjustment. At the same time, the interactive driving experience is retained, with the train driver actively maintaining control over the train's power.
Die Linienzugbeeinflussung (LZB) ist ein hochmodernes Zugsicherungssystem, das speziell für den schnellen Schienenverkehr in Deutschland entwickelt wurde. Sie kommt vor allem auf Hochgeschwindigkeitsstrecken und in dicht befahrenen Netzen zum Einsatz – beispielsweise bei Fahrten mit dem ICE.
Herkömmliche Systeme wie die Punktförmige Zugbeeinflussung (PZB) arbeiten nur an festen Stellen entlang der Strecke (z. B. Magneten an Signalen) und reichen bei Geschwindigkeiten über 160 km/h nicht mehr aus, um Züge rechtzeitig zu steuern oder zu bremsen. Die LZB wurde eingeführt, um genau dieses Problem zu lösen: Sie ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung und Steuerung des Zuges über die gesamte Fahrstrecke hinweg.
Dazu nutzt die LZB in die Gleise eingelassene Kabel (Linienleiter), über die fortlaufend Informationen zwischen dem Zug und der Streckenzentrale ausgetauscht werden. Der Triebfahrzeugführer erhält im Führerstand laufend aktuelle Daten: etwa die zulässige Geschwindigkeit, die Entfernung bis zum Ziel- oder Bremsort sowie Warnhinweise. Das System vergleicht permanent die tatsächliche Geschwindigkeit des Zuges mit den Vorgaben. Wird eine erlaubte Geschwindigkeit überschritten, folgt eine optische und akustische Warnung – im Extremfall auch eine automatische Zwangsbremsung.
Die LZB sorgt somit für einen hohen Sicherheitsstandard bei gleichzeitiger Erhöhung der Streckenkapazität, da die Züge dichter und schneller fahren können. Darüber hinaus ermöglicht sie den Verzicht auf klassische Außensignale, was vor allem in Tunneln oder bei schlechten Sichtverhältnissen ein großer Vorteil ist.
Insgesamt ist die LZB ein zentrales Element für den sicheren und effizienten Betrieb moderner Hochgeschwindigkeitszüge und bildet die Grundlage für viele Schnellfahrstrecken in Deutschland.
Die von 3DZUG entwickelte LZB für iOS und Android ist ein echter Meilenstein in der Welt mobiler Eisenbahnsimulationen. Eine derartige realistische Umsetzung der Linienzugbeeinflussung gab es bisher auf mobilen Plattformen nicht – weder in Umfang noch in Präzision. Unser Ziel war es, die LZB nicht nur funktional, sondern auch technisch und optisch möglichst realitätsnah darzustellen – und das unter den besonderen Herausforderungen eines mobilen Endgeräts.
Besonders anspruchsvoll war dabei die Anpassung an die begrenzte Bildschirmgröße und die vielfältigen Displayauflösungen moderner Smartphones. Um trotzdem eine klare und intuitive Bedienbarkeit zu ermöglichen, haben wir zusätzlich zur klassischen Integration im virtuellen Führerstand ein eigenes HUD (Head-Up-Display) entwickelt. Dieses HUD ist eine zusätzliche Anzeigeebene, die wichtige Informationen wie Sollgeschwindigkeit, Zielentfernung und Warnmeldungen grafisch über das Bild gelegt darstellt – unabhängig vom Blickwinkel oder Zoomfaktor im Führerstand. So bleibt die LZB auch bei kleinen Bildschirmen jederzeit im Blick und nutzbar, ohne Kompromisse bei der Immersion einzugehen.
Mit dieser Lösung ist es uns gelungen, ein komplexes Hochgeschwindigkeitssicherungssystem wie die LZB auf mobilen Geräten nicht nur technisch funktionsfähig, sondern auch benutzerfreundlich und optisch überzeugend umzusetzen – ein Novum in der mobilen Simulation.
Ein wichtiger Hinweis zur Funktionsweise unserer LZB auf mobilen Geräten: Anders als im realen Vorbild erhöht unsere LZB die Geschwindigkeit nicht automatisch, wenn sich die zulässige Geschwindigkeit – die sogenannte vSoll – erhöht.
Der Grund dafür liegt in einer aktuellen technischen Einschränkung: Eine vollwertige AFB (Automatische Fahr- und Bremssteuerung, also eine Art Tempomat) ist in der mobilen Simulation derzeit noch nicht umsetzbar. In der Realität würde die AFB in Verbindung mit der LZB automatisch die Leistung wieder aufschalten, um die neue Geschwindigkeit zu erreichen.
Unsere LZB hingegen passt die Sollgeschwindigkeit (vSoll) dynamisch an, überwacht laufend die aktuelle Geschwindigkeit und schützt zuverlässig vor Überschreitungen. Das Aufschalten der Leistung und das Erreichen der neuen Geschwindigkeit muss aber vom Spieler (Lokführer) manuell erfolgen.
Diese bewusste Entscheidung erlaubt es uns, trotz technischer Begrenzungen eine realitätsnahe Simulation der LZB-Überwachung umzusetzen – mit authentischem Verhalten bei Bremsüberwachung und Geschwindigkeitsanpassung. Gleichzeitig bleibt das spielerische Fahrgefühl erhalten, bei dem der Lokführer aktiv die Kontrolle über die Zugleistung behält.
Die Aufnahme in die LZB erfolgt an einem speziellen Streckenpunkt, der durch das weiße LZB-Schild mit schwarzer Aufschrift „LZB“ gekennzeichnet ist. Entscheidend dabei: Die LZB-Übertragung beginnt erst, nachdem der gesamte Zug das Schild vollständig passiert hat – also inklusive des letzten Wagens.
Wichtig ist außerdem, dass die Aufnahme nur dann erfolgt, wenn das Fahrzeug LZB-kompatibel ist. In unserer mobilen Simulation trifft das aktuell ausschließlich auf den ICE 1 zu, der ab Werk mit LZB ausgerüstet ist. In Kürze wird jedoch auch der bestehende ICE 4 in der App entsprechend nachgerüstet, sodass künftig mehrere Fahrzeuge die LZB nutzen können.
Sobald die Aufnahme erfolgt ist, erhält der Triebfahrzeugführer im Führerstand und über das HUD alle relevanten Informationen zur Führungsfahrt über LZB – inklusive Leuchtmelder, Sollgeschwindigkeit und Zielentfernung.
Das HUD der LZB in unserer mobilen Simulation wurde speziell für die Anforderungen kleiner Smartphone-Bildschirme entwickelt und stellt alle relevanten Informationen in vier übersichtlich gegliederten Reihen dar. So bleibt die LZB auch bei wechselnden Auflösungen jederzeit lesbar und nutzbar.
In der obersten Reihe befinden sich – von links nach rechts – die Entfernung bis zum nächsten Überwachungspunkt, die Zielgeschwindigkeit (vZiel), also die Geschwindigkeit, die an diesem Punkt erreicht sein muss, sowie die aktuelle Sollgeschwindigkeit (vSoll), die vom System dynamisch angepasst wird.
Bei einer Geschwindigkeitserhöhung gilt die neue Geschwindigkeit erst, wenn der Überwachungspunkt passiert wurde.
WICHTIG: vSoll ist von verschiedenen Faktoren abhängig und kann von der aktuell im Spiel angezeigten erlaubten Höchstgeschwindigkeit abweichen. vSoll ist IMMER die maximal zulässige Geschwindigkeit – unabhängig von der Umgebung.
Die zweite Reihe zeigt den aktuellen Betriebszustand der LZB an. „B“ steht für Betriebsbereitschaft, „Ü“ zeigt an, dass eine aktive Übertragung zwischen Fahrzeug und Streckenzentrale besteht, und „ENDE“ signalisiert das Einleiten des LZB-Ende-Verfahrens, bei dem die LZB-Überwachung beendet wird.
In der dritten Reihe finden sich die Leuchtmelder der LZB. „G“ zeigt an, dass der Zug zu schnell fährt oder sich einem Bremspunkt nähert und eine Warnung aktiv ist. „H“ signalisiert, dass der Zug einen Halt zeigenden Punkt passiert hat. „S“ zeigt eine eingeleitete Zwangsbremsung an, wenn die LZB-Vorgaben nicht eingehalten werden.
WICHTIG: Eine Geschwindigkeitsübertretung durch „G“ führt nicht zu einer Zwangsbremsung, sondern zu einer Betriebsbremsung. „S“ ist in diesem Fall nicht aktiv.
Die vierte Reihe enthält besondere Betriebsanzeigen. „Bef. 40“ steht für eine Fahrt auf besonderen Befehl mit maximal 40 km/h, „Stör“ signalisiert eine LZB-Störung und „1000 Hz“ steht für eine andere Funktion – als Sonderanzeige im HUD umgesetzt.
Derzeit ist zu beachten, dass das Überfahren eines LZB-Halts – bei dem die Leuchtmelder H und S (sowie ggf. weitere) normalerweise aktiv werden – noch nicht umgesetzt ist. Auch das Fahren mit Störung im LZB-System, etwa im Modus „Stör“, ist aktuell noch nicht unterstützt. Beide Funktionen sind jedoch bereits in Planung und werden künftig ergänzt, um das System weiter zu vervollständigen. Das HUD ist nur im Führerstand sichtbar.
Das HUD kann mit der „Ditchlight“-Taste (linkes Radialmenü, 4. Taste von unten) zwischen Deutsch, Englisch und aus umgeschaltet werden. Diese Funktion wurde speziell für diesen Zweck umprogrammiert. Der Sprachwechsel funktioniert jedoch nur dann, wenn das Programm im Hintergrund die notwendigen Ressourcen bereitstellen kann. Es werden dabei lediglich die Begriffe übersetzt, nicht die gesamte Benutzeroberfläche.
Im Führerstand spiegeln sich die Funktionen des HUDs ebenfalls realitätsnah wider – analog zum Originalsystem:
1. Der Bereich zeigt die Entfernung zum Ziel an und enthält zusätzlich eine visuelle Skala zur besseren Orientierung.
2. Ein kleines rotes Dreieck markiert die aktuelle vSoll-Geschwindigkeit.
3. Der dritte Anzeigebereich zeigt die vZiel-Geschwindigkeit an – also die Geschwindigkeit, die am Zielort erreicht sein muss.
4. In der vierten Zone werden die Leuchtmelder dargestellt – wie G, H, S und weitere relevante Symbole der LZB.
Der Leuchtmelder G übernimmt in der LZB eine zentrale Rolle bei der Überwachung der Geschwindigkeit und signalisiert dem Triebfahrzeugführer verschiedene Zustände, die erhöhte Aufmerksamkeit erfordern. Er ist nicht einfach nur „an“ oder „aus“, sondern kann je nach Fahrsituation unterschiedliche Bedeutungen haben.
Wenn Leuchtmelder G dauerhaft leuchtet (also nicht blinkt), bedeutet das: Ein Bremspunkt wird erwartet. Die LZB erkennt, dass sich die aktuelle Geschwindigkeit zunehmend der vSoll nähert. Sobald die Differenz zwischen Ist- und Sollgeschwindigkeit weniger als 30 km/h beträgt, aktiviert sich G. In diesem Moment wird der Lokführer durch einen einmaligen akustischen Warnton gewarnt – ein klares Zeichen, dass die Geschwindigkeit bald reduziert werden muss und mit besonderer Sorgfalt zu fahren ist.
Wenn die aktuelle Geschwindigkeit die vSoll um mehr als 3 km/h überschreitet, beginnt Leuchtmelder G zu blinken. Dies ist ein ernstes Warnsignal: Der Triebfahrzeugführer fährt zu schnell, und es ertönt die sogenannte „Schnarre“ – ein durchdringender akustischer Alarm. Gleichzeitig beginnt das System mit der Punktabwertung, wobei dem Spieler ein Punkt pro Sekunde abgezogen wird.
Reagiert der Lokführer weiterhin nicht auf die Warnung – also reduziert die Geschwindigkeit nicht ausreichend –, greift die LZB automatisch ein: Sie leitet eine Betriebsbremsung ein, um den Zug wieder in einen sicheren Geschwindigkeitsbereich zu bringen. Im erweiterten Modus wird diese Situation strenger bewertet: Hier werden dem Spieler drei Punkte pro Sekunde abgezogen, solange die Überschreitung anhält.
Wichtig: Auch nach dem automatischen Eingriff durch die LZB bleibt der Zug nicht stehen – aber die Fahrleistung muss vom Lokführer aktiv wieder aufgeschaltet werden. Ohne diese manuelle Leistungserhöhung fährt der Zug nach der Bremsung im Leerlauf weiter. Dieses Verhalten simuliert realitätsnah die Verantwortung des Lokführers, das Fahrzeug stets unter Kontrolle zu halten.
Das LZB-Ende-Verfahren markiert das geordnete Verlassen des überwachten LZB-Bereichs und muss vom Lokführer aktiv begleitet werden. Sobald sich der Zug dem Ende der LZB-Übertragung nähert, beginnt dieses Verfahren automatisch.
Etwa 1800 Meter vor dem LZB-Ende beginnt der Leuchtmelder ENDE im HUD zu blinken, begleitet von einer akustischen Warnmeldung. Das ist das unübersehbare Signal an den Lokführer, dass die LZB-Überwachung bald endet und eine Bestätigung erforderlich ist.
Die Bestätigung erfolgt über die speziell dafür vorgesehene „Bell“-Taste im linken Radialmenü – sie befindet sich ganz unten und ist an einer kleinen Glocke zu erkennen. Diese Taste wurde bewusst für diesen Zweck umprogrammiert, um eine einfache und intuitive Bedienung auf Mobilgeräten zu ermöglichen.
Wichtig: Erfolgt keine Bestätigung, leitet die LZB eine Zwangsbremsung bis zum Stillstand ein. Der Zug kann dann nicht weiterfahren, bis der Zustand zurückgesetzt wird. Daher ist es unbedingt notwendig, die ENDE-Anzeige rechtzeitig zu bestätigen, um eine ungewollte Zwangsbremsung zu vermeiden.
Nach erfolgreicher Bestätigung leuchtet der Leuchtmelder ENDE dauerhaft, und die LZB überwacht nun wieder auf eine normale vZiel-Geschwindigkeit – statt wie im LZB-Ende-Verfahren auf 0 km/h. Damit bleibt die LZB bis zur tatsächlichen Ausfahrt aus dem überwachten Bereich aktiv.
Sobald der Zug den LZB-Bereich endgültig verlassen hat, schaltet sich die LZB sowie das HUD automatisch ab. Ab diesem Moment muss wieder klassisch auf Sicht gefahren werden: Alle Signale entlang der Strecke gelten wie gewohnt, und die Überwachung erfolgt wieder durch die PZB bzw. durch manuelles Fahren ohne automatische Zugbeeinflussung.
Zum Abschluss' empfehlen wir allen Spielern, die LZB-Fahrschule in der Simulation zu nutzen. Sie wurde speziell dafür entwickelt, euch mit den Abläufen, Anzeigen und Besonderheiten der Linienzugbeeinflussung vertraut zu machen.
Nehmt euch ruhig etwas Zeit – die LZB ist ein realitätsnahes Sicherungssystem, das auch im echten Eisenbahnbetrieb viel Übung und Aufmerksamkeit vom Lokführer erfordert. Es ist völlig normal, wenn nicht gleich alles auf Anhieb klappt.
Die Entwicklung dieser mobilen LZB war eine technisch äußerst anspruchsvolle Aufgabe, und wir sind sehr stolz darauf, dieses komplexe System nun erstmals auf iOS und Android erlebbar gemacht zu haben. Unser Ziel war es, den Fahrspaß und die Immersion auf mobilen Geräten auf ein neues Level zu heben – und wir hoffen, dass es euch ebenso begeistert wie uns.
Ein ganz besonderer Dank gilt meiner Familie, die während der intensiven Entwicklungszeit viele Einschränkungen mitgetragen hat. Ebenso danken wir unseren Beta-Testern, die mit unzähligen Testfahrten, Geduld und wertvollem Feedback entscheidend dazu beigetragen haben, die LZB so stabil, realitätsnah und spielbar umzusetzen, wie sie heute ist.
Vielen Dank – und allzeit gute Fahrt mit LZB!
