单轨交通系统的发展模式

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中 国 铁 路 ＣＨＩＮＥＳＥ ＲＡＩＬＷＡＹＳ ２００７／６
单轨交通系统的发展模式 刘永欣
城市轨道交通 Urban Mass Transit
５ 跨坐式单轨交通在重庆的应 用
重庆是我国著名的山城，老城区 道路坡道起伏大、弯道多、半径小、城 市道路狭窄、人口密度相当大，要解 决市民的出行就必须沿着既有道路的 走向建设轨道交通。重庆市轨道交通 二号线位于核心城区两山与两江之间 的浅丘地带，纵贯狭长半岛，并继续 向西延伸，线路连接渝中区、九龙坡 区、大渡口区的重要商业中心、交通 枢纽、文体设施、居民小区。根据重 庆多中心组团型城市地理特征，以及 线路所经过区域山高坡陡、道路曲 折、地形复杂等具体情况，特别是线 路穿越人口密集的区域和公园，对噪 声和振动等环保指标要求高等特点， 经过充分论证和技术经济比较，采用 了爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、 景观性好的跨座式单轨交通系统。
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城市轨道交通 Urban Mass Transit
单轨交通系统的发展模式 刘永欣
适中，造价低等发展优势。表 １ 列出 了四种型式轨道交通的特点。
根据单轨交通的运输能力和特 性，跨座式单轨是利用范围很广泛的 交通工具。单轨交通可以作为连接大 城市和卫星城之间的主型交通制式， 城区通往机场、码头、铁路干线等对 外交通枢纽中心的客运交通干线，大 城市中心区与郊外大住宅区之间的交 通连接线，大城市中的环形线，城市 风景观光浏览线的交通干线等。
４ 单轨交通的技术经济分析
重庆市跨座式单轨交通的总投资 中，车辆与机电系统占本系统投资的 近一半，因此，进一步降低工程投资 成本的关键是设备系统。在关键技术 和设备国产化取得显著进展的条件 下，将进一步降低单轨交通在我国的 建设和运营成本。与地铁系统一般条件 下运输能力要达到 ４～５ 万人次 ／ｈ，工 程造价公里指标将达到 ５ ～６ 亿元相 比，单轨交通系统平均 ２ 亿元 ／ｋｍ 的 造价具有极大的经济优势。单轨的 建设投资与轻轨相仿，但运营费更 低 ，可 以 改 变 目 前 城 市 轨 道 交 通 社 会 效 益 好 而 经 济 效 益 差 、需 政 府 大 量 补 贴 的 现 状 ，有 利 于 轨 道 交 通 的 可 持 续 发展。
一般 ７０～８０ ２０～３０ ８０ ５０
１～３
地面平坦的 市郊线路 较少 ３５０～５００ １５～２５ １０ １０００
１．５
坡度，小半径曲线上运行，可以适应 急转弯及大坡度，对复杂地形有较好 的适用性；选线容易，从而减少拆迁 量；车辆分设走行轮、导向轮，并采 用胶轮，受力分散，走行噪声低；土 建工程简单，建设周期短，投资较少； 橡胶车轮承载能力受到限制，轴载仅 是钢轮的 ４０％～５０％，载客能力低；单 轨车辆的转向架比钢轮转向架复杂， 需配置紧急备用轮，造价高，可靠性 较差；胶轮的滚动摩擦阻力是钢轮的 ５～１０ 倍，能耗高，有效加速能力小； 为了城市景观，高架车站规模（宽度、 长度）必须受到限制，所以制约了列 车长度（一般不超过 １００ ｍ）和输送 能力，且系统不能与道路平面交叉； 梁轨合一的轨道系统制造工艺要求 高，尤其是道岔部分的梁轨结构复 杂，移动速度慢，安全防护要求高，列 车折返时间较长，最小间隔 ２．５ ｍｉｎ， 成为运能控制因素；列车发生故障停 车在区间时，乘客疏散和救援困难。
１ 概述
目前，城市轨道交通的发展趋势是：一方面，拥有城市轨道交通的城市 都具有良好的市场需求，也都需要发展城市轨道交通系统来调整城市交通结 构，减少交通污染，提高旅行速度，以保证实现城市轨道交通系统的经济合 理性。另一方面，城市轨道交通系统的建设和发展，也充分体现城市经济的 可持续发展性，实现了城市交通快捷、方便、安全、经济、环保的需求，取 得了整个城市布局和运转的最佳经济效益、社会效益、环境效益。城市轨道 交通可分为五种类型：有轨电车、单轨交通、轻轨、地铁及磁悬浮。单轨交 通系统以其自身的特殊适应性成为中小城市、海滨城市和山城轨道交通首选 型式之一，具备对复杂起伏的地形有较强的适应性，土地占用量小，运输量
在交通制式的选择中，严格按照 客流预测、技术经济比较等规划原则 进行综合考虑和评价，充分考虑城市 地理特点、环境要求和投资能力等多 种因素，结合单轨系统的技术特征， 经综合比选确定。同时，着重从城市 特点、环保性能、景观影响、投资控 制等方面开展了大量的分析工作。 ５．１ 城市特点
重庆市单轨交通的线路区域海拔 高度 １８０～４３０ ｍ，相对高差 ２５０ ｍ，由 江边到山顶横贯半岛，坡度和坡长以 及线路曲折情况都是一般平原城市难 以相比的。单轨系统爬坡能力 ６０‰～ ８０‰，坡长可达 ４００ ｍ 以上，最小半 径仅 １００ ｍ，能充分适应城市地形特 点。如果采用常规钢轮轨系统，３０‰ 的坡度和 ３００ ｍ 半径的局限，将产生 较长的地下线路及车站埋深增加到 ８０～１００ ｍ 等弊端。 ５．２ 环保性能
责 任 编 辑 杨 倩 收稿日期 ２００６－ＲＡＩＬＷＡＹＳ ２００７／６
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单轨交通一般使用道路上部空 间，利用道路中间绿化带设高架桥，因 而土地占用较少。大多数单轨系统采 用橡胶轮胎，可以适应急弯及大坡度， 对复杂地形有较好的适应性，从而减 少拆迁量。同时，单轨系统建设工期 较短，投资也仅为地铁系统的 １／３～ １／２。单轨交通的特点是梁轨合一，就 是车辆架在一根轨道梁上运行。根据 车辆走行方式，单轨交通可分为两 类：一是跨座式，车辆跨座在单轨梁 上；二是悬挂式，车辆被悬挂在轨道 梁之下。目前应用较多的跨座式单轨 系统有以下主要特点。
投资控制是项目建设的重要指 标。单轨交通系统的建设投资为地铁 的一半以下，同重庆市的经济发展水 平和财政投入能力相适应。如果采用 一般轮轨系统，为解决过长的地下线 路、过深的地下车站及环控设施等问 题，将导致工程投资的大幅上升，使 政府难以决策启动建设重庆轨道交通 的第一条线路。
６ 结论
我国大中城市现代化改造为发展 单轨交通创造了良机，目前，几乎所 有的大城市都在重新审定城市总体规 划，以中心城市为核心，发展分散组 团式的城市布局已成趋势。为此，不 仅需要解决中心城的交通问题，还要 解决中心城与边缘集团及卫星城间、 卫星城与卫星城间的交通，这就为单 轨交通的发展提供了客观需求。重庆 市单轨交通系统的建设和运营，扩大 了我国城市轨道交通建设在交通制式 上的选择范围，为我国的单轨交通系 统建设积累了宝贵的经验。
线路经过人口密集的三 大主城区域，周边居民集中 且有许多大型商业办公设施， 还有公园、医院、学校等文教 设施，如果采用钢轮系统，将 会不可避免地产生较大的噪 声污染，而单轨胶轮系统则 大幅度地降低了噪声污染对 周边环境的影响。
５．３ 景观影响 受地理条件制约，重庆市原有城
市道路十分狭窄。采用单轨交通系统能 够充分利用道路中央分隔带和上部空 间，对城市道路无影响；而仅 ０．８５ ｍ 宽 的两片轨道梁体量轻盈，不影响绿 化，景观性好。如果采用一般轮轨系 统，高架线路区段将在原有道路上方 设置平板式的高架道床，为克服噪声 污染，还将在平板式道床两边设置噪 声屏蔽结构，对城市景观将造成较大 影响。 ５．４ 投资控制
线形上满足列车快速运行的要求， 其难度远远大于钢轨轨道。与轨道 相类似，跨座式单轨的道岔也应是 梁式结构，如何保证梁式道岔的承 载、线形、移动、锁定和信息反馈， 满足列车运行的要求也是需要研究解 决的技术关键。因此，车辆、ＰＣ 轨道 梁和道岔并称为跨座式轨道交通的三 大关键技术。
３ 单轨交通的技术特性
单轨交通以高架结构为主，轨道 梁宽度窄，占用空间小；胶轮的黏着 性能好，有利于加减速，有利于在大
表 １ 四种型式轨道交通的特点
项 目 工程造价
地铁轨道交通 较高
轮轨轻轨交通 单轨轻轨交通 磁悬浮轨道交通 适中 适中 较高
地理环境条件
地下，且可开挖 性的市内线路
２ 单轨交通的关键技术
与一般的轨道交通相比，跨座式 单轨交通有很大的特殊性，除供电方 式、通信、信号系统与一般轨道交通 有所区别外，主要反映在车辆、轨道 和道岔等方面。跨座式单轨交通的车 辆要骑跨在单轨上快速运行（最高设 计速度可达 ８ ０ ｋ ｍ ／ ｈ ），而又不影响 乘客的安全性和舒适感，最突出的问 题是要解决车辆运行时的平衡和稳定 性。为满足车辆运行的安全、平稳、舒 适要求，除车辆本身的技术外，还应 解决运行轨道的安全和线形问题。单 轨交通系统的轨道采用梁式轨道，目 前多数采用预应力混凝土轨道梁（简 称 ＰＣ 轨道梁），使预应力混凝土梁在
运量 最高速度 ／ｋｍ．ｈ－１ 最大密度 ／ 列．ｈ－１ 最大坡度 ／ ‰ 最小半径 ／ ｍ
较大 ８０～１００ ２０～４０ ４０ ３００
高峰时段客流量 ／ 万人次．ｈ－１
３～５
地面平坦的市 内、市郊线路
一般 ８０～１００ ２０～４０ ３０ ２００
１～３
地势起伏的市 内、市郊线路
城市轨道交通 Urban Mass Transit
单轨交通系统的发展模式
刘永欣：中铁二院工程集团有限责任公司交通规划研究院，工程师，四川 成都，６１００３１
摘 要：随着我国城市建设的发展，以 中心城市为核心，为轨道交通的发展提 供了客观的需求。单轨交通系统具备对 复杂地形有较强的适应性、土地占用 少、运输量适中、造价低的优势，成为 中小城市、海滨城市和山城轨道交通的 首选型式之一。重庆市根据城市地理特 点、环境要求和投资能力，综合比选之 后确定了采用跨座式单轨交通系统建设 重庆轻轨二号线。重庆单轨交通系统的 建设和运营，为我国城市轨道交通的制 式选择提供了实践经验。 关键词：单轨交通；跨座式；城市轨道