Das einzige, was ich mit gutem Gewissen dafür nehmen würde, wäre eine weitere Kamera, die außerhalb des Gleisbereichs angebracht ist. Dazu dann ein Bildanalyseprogramm, das aus der plötzlichen Veränderung des Bildes den Zug und das Gleis erkennt.
Dürfte sogar mit ner einfachen CMUcam machbar sein, falls deren Optik dafür geeignet ist. Oder stattdessen ein kleines Netbook/embeddedPC und eine Webcam.


Und noch ein Ansatz, allerdings nur für E-Loks und ohne Gleiserkennung: die Funkstörungen von Stromabnehmer mit einer Antenne auffangen und auswerten... Ich war mal als Praktikant bei ner Firma in der Nähe einer Bahnstrecke. Da konnte man jeden Zug im Radio hören, das bestimmt 30m vom Gleis entfernt war.