Deine Schaltung ist eine Konstantstromquelle.
Du suchst aber eine Konstantspannungsquelle.
Mit dieser Schaltung vändert sich die Geschwindigkeit deines Zuges, sobald da noch eine zweite Lok dazukommt oder z.B. die Beleuchtung eines Personenwagens auch Strom haben will...doof.


Du hast zwei Möglichkeiten:
1. Operationsverstärker. Mit dem und zwei Widerständen kriegst du deine 0-15V ohne Probleme.

2. PWM mit Logik-FET. Mit dem internen Takt eines ATMega8 kriegst du selbst in Software ein PWM-Signal mit einer Frequenz von etwas über 120Hz hin. Ich kann mir kaum vorstellen, dass deine Lok auch ohne Glättungskondensator diesem Ruckeln wirklich folgen kann, mit Kondensator wird es allerdings bestimmt nicht mehr der Fall sein.

Ich an deiner Stelle würde die PWM-Variante bevorzugen. Kein Extra-Bauteil, und du kannst ohne Verlust locker acht PWM-Kanäle unabhängig steuern, d.h. die Geschwindigkeit mit nur einem Controller auf acht Streckenabschnitten unterschiedlich regeln. Über die Richtungsabhängigkeit müsstest du dir da allerdings noch Gedanken machen, dürfte aber kein Problem sein.