悬挂式单轨车辆的特点及应用

V〇1.24,N〇.12,2017悬挂式单轨车辆的特点及应用李梁，刘亚宁，扶巧梅(中车株洲电力机车有限公司产品研发中心，湖南株洲412001)摘要：简要概述了悬挂式单轨车辆的发展情况，总结了悬挂式单轨车辆的优点和特点，对国内外悬挂式单轨车辆的总体参数对比，并提出了悬挂式单轨车辆的未来发展趋势。

关键词：悬挂式单轨；特点；车辆；对比Features and applications of suspension monorailLI Liang,Liu Yaning,Fu Qiaomei(Product Development Center,CRRC Zhuzhou Locomotive Co. ,Ltd.,Zhuzhou412001, China)Abstract &The development situation of suspension monorail was presented generally.The features and applications were rized.The g e neral parameters of domestic and foreign suspension monorail were compared, and some development tendency of suspension monorail was put forward.Key words：suspension monorail；feature；vehicle；comparisondoi：10.3969/j.issn.1006 -8554.2017. 11.008〇引言随着我国经济的发展和城市化进程的加快，城市人口快速 增长，城市建设规模急剧扩大[1]。

在我国城市快速发展的进程 中，特大型城市和大中型城市相继出现交通拥堵、环境污染和 资源浪费等问题。

城市建设规模的急剧扩大，致使城市地面道 路容量与道路交通需求之间的矛盾日益突出，地面交通资源供 给严重不足，传统的交通方式已无法适应大中城市尤其是特大 城市不断增长的出行需求。

我国城市交通正面临严峻的挑战。

要改变我国城市交通拥堵和环境污染等境况，必须大力发展公 共交通，尤其是多种形式的轨道交通，使更多的人选择公共交 通而不是选择小汽车作为其主要出行方式，保障城市的健康有序发展。

目前国内大多数城市在发展轨道交通时，都将车辆从地面 移至空中，即单轨系统，单轨系统是指车辆在特殊的轨道梁上 运行的城市轨道交通，有跨坐式和悬挂式两种类型[2]，而悬挂 式单轨交通不仅不影响地面交通和行人，而且建设成本相对地 铁和跨坐式单轨更低，并且具有特定的优势。

1悬挂式单轨系统简介悬挂式单轨交通（也称“空轨列车”“空中轨道交通”等），是车辆上部具有走形轮和导向轮，都置于轨道梁下方的开口箱 型内。

从而使车辆在轨道下方安全、平稳的行驶，悬挂式单轨 车辆见图1所示，悬挂式单轨系统如图2所示。

图1悬挂式单轨车辆简图从图2可以看出，悬挂式单轨交通系统的轨道在列车上 方，可以由钢铁或水泥立柱支撑在空中，它将地面交通移至空 中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上解决了城市交通 问题。

2悬挂式单轨交通的特点和优势对比传统的城市轨道交通系统，悬挂式单轨交通具有如下 优点。

2. 1造价低悬挂式单轨交通每公里造价在1.2亿元~ 1.5亿元之间，而地铁每公里的造价约为6亿元~ 8亿元，跨坐式单轨每公里 的造价约为3亿元~4亿元。

同时悬挂式单轨的自动化程度 高，运营，维修费用也比较低，是一种较为经济的城市有轨交通 系统。

202017年第24卷第12期图2悬挂式单轨系统2.2建设周期短，施工期间对周边环境影响小悬挂式单轨列车把地铁、轻轨制式中的轨道、通信信号设 备、隔音屏等全部集成到轨道梁中，由于悬挂式单轨交通的所 有部件包括轨道梁、立柱等全是在工厂中预先批量生产，再到 现场进行安装调试，且不需要使用专门的机械和设备，所以大 大节省了现场施工时间，全部工程在1~2年内便可投入运行，且施工时对周围环境和市民正常生活影响较小，而地铁的建设 周期约为4 ~5年，跨坐式单轨的建设周期约为3 ~4年。

2.3 节约土地由于悬挂式轨道交通系统将轨道、通信系统、信号系统、隔 离网等全部集中在一条轨道梁中，由立柱支起，轨道梁宽度小，支柱细长，因此除了车站，其他部分基本不占用地面空间。

悬 挂式单轨系统可利用绿化带或既有的过街天桥设站，极大程度 上节约土地，立柱约1m x l m。

2.4运行安全车辆转向架上装有走形轮和导向轮，走形机理和钢轮钢轨 完全不同。

在列车运行过程中，走形轮和导向轮始终在箱型轨 道梁内部，不会发生脱轨、出轨等情况，同时也不会受到雨雪等 恶劣天气影响，而且在空中运行，不会与其他物体碰撞，因此充 分保证了系统的运营安全。

2.5 节能环保，环境效应优越悬挂式单轨列车噪声低，一方面是因为车辆采用橡胶轮 胎，橡胶轮胎具有吸音减振的作用，另外车辆是在封闭的轨道 中运营，也能起到一定的隔音作用。

根据国外项目的实测数 据，在距离车体6.5 m处的噪音约为68 dB，几乎做到了无声 运行。

据国外的运营经验，每节车每公里的能耗仅为2.2 kW•h。

悬挂式单轨不仅可以建在路面之上，也可建在公园、河流等公 共用地之上，不仅不会破坏人文景观，如果设计得当还能与周围建筑融为一体，成为城市的新景点。

2.6 可拆卸和重复利用地铁和跨坐式单轨一旦建成就很难有线路上的改变，而悬 挂式单轨不但建设工程简单，还可以随着城市的发展，进行拆 卸或移动到其他需要的地方，不会造成资源上的浪费。

2.7适应地形能力强悬挂式单轨车辆采用橡胶轮胎，能利用的黏着系数大，最 大爬坡能力可以达到1001,同时能通过最小30 m的曲线半 径，适应地形能力很强。

3国内外悬挂式单轨车辆的现状和发展3.1 国外应用现状悬挂式单轨交通最早起源于德国，1901年在德国乌帕塔尔 市建成世界上第一条线路[3]，1984年在德国多特蒙德大学校 园内成规模运营，在日本，悬挂式单轨交通系统也得到了大量 的推广运用，并有多条线路运营至今。

3.1.1国外典型车辆的介绍国外典型的悬挂式单轨车辆主要在德国和日本，具体线路 情况如表1所示。

表1国外典型悬挂式单轨车辆线路国家线路总里程（km)乌帕塔尔13.3德国杜塞尔多夫 3.5多特蒙德1号线3多特蒙德2号线1千叶悬挂式单轨1号线15.6日本千叶悬挂式单轨2号线湘南悬挂式单轨 6.6213.1.2国外典型车辆技术参数对比$1%乌帕塔尔悬挂式单轨。

最早的乌帕塔尔悬挂式单轨线路是1901年建成通车，线路全长约13. 3 km，线路位于乌帕河河道上方，设站20座，全线双向行驶，列车采用3节编组，列车采用铰接形式，乌帕塔尔车辆采用钢制车轮。

(2) 杜塞尔多夫机场线。

杜塞尔多夫机场线用于航站楼的 客流接驳，对外连接市郊铁路车站。

全线2002年开通，全线长2.5 km，共设置4站，配置2编组的列车6辆，车辆采用无人驾驶。

(3) 千叶悬挂式单轨。

千叶悬挂式单轨列车共有两条线 路，两条线路一共15.6 km，1号线1995年8月开始运营，2号线1988年开始运营，两条线路采用混跑运营的模式。

1号线和2号线线路、轨道、站台、车辆等基础全部采用相同配置。

由于线路开通时间较长，运营车辆有两种型号，1988年开始投人使用的1000型号车辆以及2012年开始投人使用的0型车辆，目前两种车辆均在线运营。

(4) 湘南悬挂式单轨。

湘南悬挂式单轨用于连接湘南江之 岛与大船，全线长6.6 km，设8座车站，线路沿公路设置，架设方式与千叶空轨一致。

目前线路上运营的车辆有3编组的5000型车辆(2004年投人使用）以及存在2编组的500型车辆 (1988年投人使用）。

随着技术的发展和车辆功能定位的不同，以及线路的客流、长度等因素，德国和日本的悬挂式单轨系统车辆在总体技术参数等方面存在一些差异，表2列举了国外几种具有代表性的悬挂式单轨车辆参数对比。

表2几种代表性的悬挂式单轨车辆的参数对比参数杜塞尔多夫千叶单轨电车湘南空轨编制型式2编组2编组2编组车辆长（mm)9 20013 85013 850车辆宽（mm) 2 244 2 580 2 650车辆高（mm) 2 623 3 705 3 688列车长（mm)18 40027 70027 700车辆定距（mm) 5 8908 5007 650最大载客量（人）150206224车辆自重（M8.52134.8轨道梁内宽（m)0.78 1.55 1.55轨道梁内高（m) 1.1 1.45 1.45轨道梁开口（m)0.180.580.58受电电压（V)DC600DC1500DC1500最高速度（km/h)606575启动加速度（m/s2) 1.0 1.1 1.1制动减速度（m/s2) 1.0 1.1 1.1紧急制动减速度（m/s2) 5.5 1.25 1.25Vol.24,No.12,20173.2国内悬挂式单轨车辆的发展与应用随着国内城市轨道交通多制式的发展，综合交通运输得到 了快速发展，由于地铁等制式建设成本高和审批条件苛刻，城 市地面资源有限，客运需求快速增长，悬挂式轨道交通在此背 景下应运而生。

目前国内规划建设的悬挂式单轨线路城市和 地区有黄果树、九寨沟、成都金唐、陕西韩城等，其中成都金唐 新区的车辆于2016年11月下线运行，而韩城悬挂式单轨项目 也于2016年开工，韩城悬挂式单轨是作为韩城市的主要交通 工具，客流量相比成都金唐新区的客流要大，列车采用3编组，两项目的车辆主要尺寸对比如表3所示。

表3成都金唐和韩城单轨车辆主要尺寸对比表基本参数成都金唐悬挂式单轨韩城悬挂式单轨基本编组a Me- Me a a Me- M- Me a受流方式（V)DC750V DC750V最大运营速度（km/h)6050头车长度（mm)9 69510 292车辆最大宽度（mm) 2 300 2 300车辆高度 3 700 3 539最大栽客量（单车/人）Me：90-110Me车:93，M 车:116轴重（t)45曲线半径（m)3050爬坡能力10011001成都金唐和韩城悬挂式单轨车辆总体尺寸类似于杜塞尔 多夫机场线项目的车辆，车辆属于小型车，但在国内由于每个 城市的客流大小，功能定位，线路长度，建设成本、车辆限界要 求等不同，车辆总体尺寸也会发生变化，因此在国内悬挂式单 轨车辆的大型车也会被采用，如日本千叶悬挂式单轨，湘南悬 挂式单轨车辆尺寸更大，载客量更高。

4结语目前我国城市公共交通制式较为单一，交通供给与需求不 匹配，迫切需要建立不同层次、多种制式的公共交通体系，从而 构建多功能、一体化的公共交通网络。