Qual é uma boa abordagem para detectar distância e velocidade em modelos de ferrovias?

Na frente, devo admitir pouco conhecimento prático dos microcontroladores modernos e de seus softwares - conheço melhor a engenharia de potência e os grandes motores (45 anos disso). Agora, minha pergunta: tentar deixar os netos entusiasmados com a eletrônica. Eles amam modelos de ferrovias, então...