Mh also deine Idee ist interessant, aber ich denke, dass eine Waage nur bedingt hilft.
Sie unterscheidet keine Züge, ausser am Gewicht. Das kann aber täuschen, denn die Züge wiegen alle nicht viel (ok, kommt auf die Spur an, um was geht es denn, H0?), d.h. ein Wagon mehr und du bekommst ein falsches Ergebnis, ebenso wenn ein langer Zug nicht vollständig auf der Waage steht.

Handelt es sich um eine digitale Anlage, ala Trix? Oder noch die gute analoge Trafosteuerung? Da du mehrere Züge auf einer Anlage hast, denke ich, dass es um ein digitales System geht. Und wenn du es eh an einen Rechner anschließen willst, hast du auch genug Power.
An wievielen Punkten würdest du die Position ermitteln wollen? Je weniger es sind, umso größer ist die Unsicherheit der Positionsvorhersage, wenn das System abgeschaltet wird und alle irgendwo stehen bleiben.
Meine Ideen:

1.Wenn du nur in Bahnhöfen messen willst, wäre es eine Idee Barcodes zu verwenden. Jeder Zug bekommt ein Ettiket mit einem einzigartigen Barcode (wie an der Supermarktkasse) auf der Unterseite angebracht. Den Scanner baust du in einem Gebäude oder so ins Gleisbett ein. Wenn der Zug drüber fährt, wird er gescannt und der Rechner loggt Zeitpunkt und Position mit.
2.RFID, wohl die beste Möglichkeit aber nicht billig. Gemeint sind Kurzstreckentransponder bei z.B. 13Mhz Sendefreqenz, wie sie immer öfter für Logistikaufgaben genutzt werden, um Waren zu markieren. Die RF-Transponder sind sehr klein, ebenso die Stationen, aber der technische Aufwand und Preis sind wohl recht hoch. Auch hiermit könntest du jeden Zug eindeutig identifizieren.

3. Ein Leitsystem mittels Wechselfeld. Was mir vorschwebt ist, dass jeder Zug einen Sender bekommt. Dh in einem Wagon ist eine kleine Drahtantenne/-Schleife und ein Sender, der durch diese Schleife einen Wechselstrom laufen lässt. Im einfachsten Fall unterscheiden sich die Sender in ihrer Frequenz, Sender 1 mit 35,8kHz, 2 mit 36,0kHz...
Ausserdem gibts einen Empfänger, der ebenfalls ne Induktionsschleife hat. Fährt der Sender in geringem Abstand (weniger als 5-10cm) daran vorbei, erkennt ein Mikrocontroller am Empfänger die Frequenz und gibt sie an den Rechner weiter. Dabei kann der Sender aus dem Schienennetz versorgt werden, der Empfänger kommt dorthin, wo du willst, vielleicht ins Gleisbett, vielleicht in eine nahstehende Häuserwand. Ich bin mir nicht sicher, ob so ein Gerät schon nur von einem Amateurfunker gebaut werden darf, da es ein Sender ist. Aber mit geringer Leistung und einfach einer Drahtschleife sollte das wohl kein Problem geben. Hier im Forum gabs dazu schonmal die Idee einen Rasenmäher entlang eines Drahtes fahren zu lassen, ich glaube der User war Klingon77, der sich damit beschäftigt hat. Sollte recht billig zu machen sein.

4. IR-Sender, also Licht, wie bei einer TV-Fernbedienung. Dazu müsste ein Sender in einen Wagon und ein Empfänger auf gleicher Höhe installiert werden. Auch hiermit kann man eindeutige Signaturen senden, läuft wie Punkt 3 aber mit Licht statt Magnetismus oder einem HF-Feld. Das geht sehr kostengünstig.

5. Wenn du nur Bereiche wie Weichen freihalten willst, kannst du davor und dahinter IR Lichtschranken platzieren. Sollte der Zug länger als die Weiche sein, wird zumindest ein Objekt detektiert, auch wenn du nicht weißt, welcher Zug es ist, ebenso könntest du irgendeine Einfahrt und Ausfahrt aus einem Bahnhof erfassen. Ebenfalls sehr günstig und wohl auch verlässlich, da sich hier kein Teil bewegt. Muss aber oberhalb der Schienen installiert werden, eben auf Zughöhe.

Bei Nr.2 und 3 muss man mal darauf achten, dass die Stromversorgung oder Steuersignale in der Schiene keine Störungen verursachen oder andersherum sie gestört werden.
Also ich favourisiere die Infrarotlösungen. Du kannst auch hervorragend Nr.4 und 5 verbinden. Bei den Lichtschranken reicht ein Controller aus, er kann mit all seinen Ports die Lichtschranken in einer Schleife abfragen und dann über einen Bus die Daten verschicken. Das Reduziert die Verkabelung. Der Busmaster könnte dann die Daten Transformieren und an einen PC übergeben. Für die IR-Sender würde ich dir einen µC und eine Sendediode, für den Empfänger einen TSOP17xx und einen µC nehmen. Das hat den Vorteil, dass die Verbindung vor Umgebungslicht sicher ist und die Datenübertragung weniger Störanfällig. Die Kosten könnten bei mhh sagen wir 1,50€ pro Mikrokontroller und für eine Sendediode und nen TSOP-Empfänger zusammen nochmal 1€ liegen. Dazu kommen noch die Platinen und ein paar Bauteile. Die Versorgung der Sender kann aus den Schienen erfolgen. Bei den TSOPs solltest du auf Frequenzen unter 36 und über 40kHz achten, da viele IR-Fernbedienungen mit diesen Frequenzen arbeiten und du sonst Störungen bekommen könntest (Fernseher reagiert nichtmehr, Positionen stimmen nicht).
Das alles kann man auch schön in SMD-Technik bauen und somit gut verstecken.