跨座式单轨交通系统的发展现状与展望

李 照 华

(铁道第三勘察设计院集团有限公司广东分公司，广东 深圳 518000)



跨座式单轨交通系统的发展现状与展望

李 照 华

(铁道第三勘察设计院集团有限公司广东分公司，广东 深圳 518000)

描述了我国跨座式单轨交通的发展现状，分析了跨座式单轨交通系统的优缺点及其技术体系，并对庞巴迪和重庆长客两种单轨系统作了对比，最后指出了跨座式单轨交通系统的发展方向。

跨座式单轨，交通系统，车辆，转向架

1 概述

CJJ/T 114—2007城市公共交通分类标准中，将城市轨道交通系统分为以下七大类：地铁系统、轻轨系统、单轨系统、现代有轨电车系统、磁浮系统、自导向轨道系统、市域快速轨道交通系统。

单轨系统的轨道是一条带状梁体，车辆骑行于其上或悬挂于其下行驶。单轨系统按其走行模式和构造的不同，分为两种类型：跨座式单轨系统和悬挂式单轨系统。

跨座式单轨交通起源于19世纪初的货运系统及旅游设施，后来随着科技的进步和城市轨道交通的发展，跨座式单轨交通系统逐渐成熟完善。近年来，跨座式单轨交通系统凭借中低运量城轨交通的定位，以及爬坡能力强、转弯半径小等特有优点，逐渐在世界城市轨道交通领域占有一定的市场份额[1]。

截至目前，世界范围内已有多个国家建成运营跨座式单轨交通系统，在我国已建成运营的重庆轨道交通二号线、三号线，是世界跨座式单轨中线路最长、车辆保有数最多、客运量最大的单轨系统。

2 跨座式单轨的主要优缺点分析

跨座式单轨交通系统的主要优点为：1)轨道梁结构宽度小，占地面积少，能有效利用城市空间。跨座式单轨一般沿道路中央绿化带或路侧绿化带敷设，其墩柱及高架结构断面尺寸较普通钢轮钢轨系统小，且大部分是高架线路，与城市路面交通立体交叉，干扰小。2)可设置陡坡急弯，容易在城市中选线。跨座式单轨列车理论最大坡度可达100‰，最小曲线半径可达30 m，能极好的适应城市多变的地形地貌和拥挤的城市环境，同时可减少拆迁。在实际运用中，正线一般选用不小于100 m的曲线半径和不大于60‰的坡度。3)施工简便，工程造价低。跨座式单轨轨道结构相对简单，轨道梁可采用工厂预制，现场拼装的施工方法，从而缩短工期。单轨工程造价远低于地铁工程造价，大约为地铁的1/2～1/3[2]。4)安全、舒适，具有旅游观光效果。跨座式单轨大部分是高架线路，视野开阔，乘客可观光沿线景色和市容市貌。

跨座式单轨交通系统的主要缺点为：1)废弃轮胎的存放、管理难。由于跨座式单轨采用胶轮走行，轮胎动力轮18万km、非动力轮25万km更换一次。运行列车轮胎磨损的情况较为严重，废弃轮胎的存放、管理成为比较棘手的问题。随着工程运营时间的延续，大量回收翻新以及废弃轮胎的贮存将占用大量的存储用地，同时橡胶老化产生的次生环境影响也值得关注。2)疏散逃生系统复杂。跨座式单轨大部分为高架线路，其疏散逃生系统区别于一般地铁，如何建立更加高效安全的疏散逃生系统是有待进一步研究的重难点问题。

3 跨座式单轨交通主要技术体系及其对比

目前，国内具备跨座式单轨系统集成能力的主要有三家制造商，南车浦镇庞巴迪公司、重庆长客公司、南车青岛四方公司。

从车辆等技术参数来看，重庆长客公司与南车青岛四方公司的单轨车辆的车辆结构型式、车体轮廓尺寸、转向架型式、道岔系统、土建结构、信号系统制式等基本参数相近，南车浦镇庞巴迪公司单轨车辆车体尺寸稍小，驱动系统、转向架系统等与前述两种车辆有较大区别。因此，本次研究重点对浦镇庞巴迪公司与重庆长客公司的单轨系统进行对比，具体如下。

3.1 车辆外观

庞巴迪单轨车辆车体总高4 053 mm，较重庆单轨车辆降低897 mm，地板高度相对轨道梁也较低，车辆的重心低，抗侧倾能力强，风阻小，利于节能(见图1，图2)。

3.2 车辆内部空间

1)车内室及座椅排布。

两种车型的客室内净高均为2.2 m。座椅均采用纵向两侧布局，只是庞巴迪单轨车辆基于车厢客室内部结构特点，增加沿车厢端墙横向布局的座椅(见图3，图4)。

2)贯通道设计。

庞巴迪单轨采用一侧贯通道设计，由于采用侧向逃生走道疏散方式，贯通道的位置位于疏散走道一侧，对乘客疏散的影响较小。但车内视觉空间略显局促。而重庆单轨车辆采用中间贯通道设计，宽度最小为800 mm，车内视觉条件较好(见图5，图6)。

3)车门设计。

跨座式单轨车辆车门均采用客室侧门设计为双开电动塞拉门，重庆单轨在司机室端门设计了外摆式应急疏散门。庞巴迪与重庆单轨车辆客室侧门宽度分别为1 600 mm,1 300 mm。由于庞巴迪车体长度小于重庆单轨车体，故庞巴迪单轨客室侧门设计更便于乘客乘降，更有利于缩短上下客时间，提高侧向疏散逃生的效率。

3.3 转向架

庞巴迪跨座式单轨车辆采用单轴转向架，每辆车设两个转向架。一方面基于车体长度小，另一方面车体自重较轻(平均14 t)。转向架结构简单，更换走行轮只需1 h～2 h即可完成，以1列6辆编组列车为例，只需24 h左右即可完成全部走行轮的更换工作。可以降低检修备用车比率，降低车辆购置数。

重庆长客跨座式单轨车辆采用双轴转向架。车体长度(约15.5 m)及自重(26.1 t)均大于庞巴迪单轨车辆。转向架结构复杂，更换走行轮需8 h～10 h，以1列6辆编组列车为例，需16 d～20 d才能完成全部走行轮的更换工作。受此影响，检修备用车比率较高，需增加车辆购置数。

根据上述对比分析，庞巴迪单轨技术系统整体较先进：车体自重小，能耗及车轮磨耗小；检修工作量小，维护成本较低；转向架换轮作业周期短，车辆购置数较少等。只是，作为由国外引进的轨道交通技术，尚未应用于国内轨道交通建设，缺乏项目运营经验。重庆单轨系统有已在建成并运营的重庆2号线、3号线，具有城市轨道交通项目的实践检验，技术成熟，运营经验丰富，具有包含建设、运营、维护的整套成熟技术体系。但也存在着车辆技术趋于老化；车体笨重，能耗及车轮磨耗大；转向架换轮作业周期长，需增加购置检修备用车等问题。

4 展望

目前，北京、上海等一线城市经过多年城市轨道交通的建设，中心城区的地铁主干网络已基本形成，而以中低运量为主的补充线将是城市轨道交通接下来发展的重点。此外，中等城市和特大城市卫星城正在进入城轨交通快速发展期，这些城市的城市规模、交通需求等并不适合发展高运量的地铁[3]，它们更适合中、低运量的轨道交通制式，故，以高架敷设为主的中运量系统——跨座式单轨，将得到大力推广。各城市应根据自身特点，发展适合城市需求的、经济环保的轨道交通系统，从而促进我国城轨交通多制式协调发展。

[1] 崔 凯.浅论城市轨道交通跨座式单轨车辆制式[J].城市建设理论研究(电子版),2016(9):3409.

[2] 王山川,赵 丽,关宏志.基于TOD模式的单轨交通规划[A].2005城市单轨交通国际高级论坛[C].2005.

[3] 郭 锴,武 农.跨座式单轨交通的认识误区分析及发展展望[J].铁道标准设计,2016(3):1-6.

Development status and prospect of straddle-type monorail traffic system

Li Zhaohua

(Guangdong Branch Company, China Railway 3rd Survey & Design Institute Group Co., Ltd, Shenzhen 518000, China)

The paper describes development status of domestic straddle-type monorail traffic system, analyzes merits and defects and technological system of straddle-type monorail traffic system, compares Pangbadi monorail system and Chongqing Changke monorail system, and finally points out the development trend of straddle-type monorail traffic system.

straddle-type monorail, traffic system, vehicle, bogie

1009-6825(2017)08-0147-02

2017-01-05

李照华(1990- )，女，助理工程师

U213.2

A