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你知道单轨么?城市轨道交通里的现代化解决方案

  单轨是什么?是家里窗帘轨道,还是干洗店里把衣物输送到前台的轨道?是的,这些都是。单轨可以在我们生活中的各处寻到踪迹。而且单轨交通系统也可以说是最自然的一种城市交通方式,简洁而优雅。

  世界上首条单轨诞生于1825年,到现在已经有近200年的历史。所以,不管是从技术的进步,还是城市化进程的体现,抑或是城市交通“立体化”的发展,单轨交通也是全球交通发展的一个缩影。

  《城市交通分类标准》中对于单轨交通的定义为:一种车辆与特制轨道梁组合成一体运行的中运量轨道运输系统,其轨道梁不仅是车辆的承重结构,同时是车辆运行的导向轨道。它与地铁系统、轻轨系统共同组成城市轨道交通的三种类别。

  单轨交通是立体型交通,拥有独立的路权,不会受地面其它交通工具和行人的干扰,可以快速行驶。其主要应用在城市人口密集的地方,用来运载乘客;也有在游乐场内建筑的单轨铁路,专门运载游人。

  我们这里着重讲述在全球应用更为常见,而且比较有代表性的跨座式单轨,并以庞巴迪的INNOVIA Monorail 300型跨座式单轨系统为例进行铺陈。车辆采用橡胶车轮,骑跨在梁轨合一的单根轨道梁上行驶的轨道交通方式。

  车辆的最高速度能够达到80km/h,平均运营速度为30-45km/h,与地铁和轻轨等城市轨道交通速度相当。跨座式单轨,车辆长度一般为11-16米,采用2-8节编组,常用单向每小时运量为1-4万人次,最高可达4.8万人次。

  其最大的理由是在进行城市景观规划时,可以把单轨交通系统作为一种有效的解决交通问题的手段,对于城市交通多制式发展进行补充和完善, 城市建设通过引进单轨交通系统来进一步发展和美化城市。

  美国佛罗里达坦帕国际机场、美国拉斯维加斯、沙特阿拉伯利雅得等地的单轨项目都是和迪士尼项目差不多,只有短短的几公里,主要用于观光。1964年,东京修建的从市中心到羽田机场的单轨线, 开始把跨座式单轨铁路作为城市公共交通的运输工具。

  庞巴迪INNOVIA Monorail 300车型的第一个工程案例便是巴西圣保罗15号线,该线是南美洲第一条服务大众的单轨线座车站。

  中国重庆的单轨线号线是中国西部地区首条城市轨道交通线,也是中国首条跨座式单轨交通线日开通。它东起重庆商业闹市中心区的较场口,西至大渡口区钢铁基地新山村,目前2号线公里,其中较场口—新山村段为19.2公里,新山村—鱼洞段为12.16公里,全线座。

  至今为止,包括冲绳和大阪单轨在内, 在日本共有建成和在建单轨项目8处, 以复线折算的话, 其线km。 跨座式单轨交通系统的长处已被普遍认可并且广泛运用,近年来的发展受到全世界的瞩目。

  国内市场上,凭借着漂亮的车身设计、灵活经济的造价、高密度的行车经验、以及专业的后期维护等一整套系统,由庞巴迪和中国中车的合资公司—中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司,于2017年获得了中国东部城市安徽芜湖的240辆列车的单轨列车订单。这是合资公司首次在中国获得单轨列车订单。

  跨座式单轨交通系统在全球应用超过50年,目前在美国、德国、日本、新加坡、马来西亚、阿联酋和中国(重庆)均有广泛运用,在韩国、沙特、巴西等地也有在建线路。

  跨座式单轨交通系统基于严格的安全标准,经历了台风、地震等恶劣自然因素的考验,未发生任何人身事故,是一套安全可靠的交通系统。为单轨设计的紧急逃生走道,可以满足紧急情况下乘客的快速逃生需求。

  单轨交通一般采用全自动无人驾驶系统。庞巴迪的INNOVIA Monorail 300型系统就是采用的全自动无人驾驶系统。可以放心的是庞巴迪无人驾驶技术已经有超过40年的安全运行历史,具有可靠的安全性;同时带来更短的行车间隔和更高的系统运量,降低运维成本,增加运营的灵活性,带来更高的乘客服务质量。

  列车采用永磁直驱牵引系统,具有传动效率高、结构简单、体积小、重量轻,很大程度上节省能耗,是轨道交通牵引技术的发展方向。

  采用电力牵引,无废气排放;和轻轨不同,跨座式单轨不架设空中接触网,而是把接电轨藏在轨道腰部,对城市景观融为一体。

  值得一提的是,庞巴迪INNOVIA Monorail 300采用更小体量的单轨梁,并通过尽量轻化梁重,尽可能减小柱子和地基的静荷载。更小体量的梁设计可令跨度长达30-36米,提高了将单轨结构融入现有的街道网或交叉路口时的灵活性,也降低了对驾车人员和行人的视线阻碍。

  另外,车辆采用橡胶车轮,列车在运行时噪声低、振动小,乘客乘坐也更为舒适。

  单轨的轨道梁可以提前预制,施工过程中利用夜间架设,这样线路建设周期能够小于地铁建设周期的一半。做一个非常实际的造价计算:地铁的造价超过人民币6亿/公里,常规的轻轨约4-5亿/公里,而单轨每公里造价约2-3亿/公里。

  跨座式单轨最大爬坡能力可达100‰,最小曲线m。占地少,可利用道路中央绿化带进行敷设。较地铁轻轨而言,更能适应复杂的地形地貌环境,有效减少征地拆迁工程,从而节省工程投资和避免拆迁纠纷。

  另外,转向架换轮维修方便,采用庞巴迪专用的转向架维修设备,可以迅速方便地将转向架与车体分离,进行轮胎更换作业,进而减少所需的备车数。

  单轨车辆拥有细长、流线型的外型,看上去非常的现代化,并且可以根据城市周围环境或特色,进行个性化定制车辆的外观设计。当城市内的单轨飞驰起来,如同一条条彩虹,构成一道靓丽的风景线。同时,车辆内部空间宽敞、明亮,也可根据实际情况进行灵活布置。

  由中车南京浦镇车辆有限公司和庞巴迪运输集团共同出资组建的中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司,采取全面的系统方法,考虑到了整个系统生命周期内交通系统的所有组成部分,实现了优化的单轨交通系统设计,采取交钥匙系统。

  交钥匙工程将在车辆、轨旁以及系统性能需求之间实现最佳平衡,并充分考虑到生命周期和维护费用,从而提供最低的系统总生命周期成本。

  细数了单轨交通的这么多优点,不如现在一同去看看那些飞驰在全球城市里的跨座式单轨交通。不管是近年来投入运营的,还是上世纪70年代的,它们在交通技术发展的历史长河中,都扮演着举足轻重的作用。

  采用INNOVIA Monorail 300型跨座式单轨系统,庞巴迪提供运营和维护服务。该线路主要服务于新阿卜杜拉国王金融区,于2016年投入运营,是全长3.6公里的单梁线编组列车)承运,设计运量3,000 pphpd(Passengers Per Hour Per Direction,同方向每小时旅客数量)。轨道的最大坡度达到5.7%。

  采用的就是INNOVIA Monorail 300型跨座式单轨系统,于2015年投入运营。全长24公里的双梁线编组列车)实行营运,设计运量为40,000 pphpd,轨道的最大坡度达到6%。

  于2004年投入运营,采用的是庞巴迪上一代INNOVIA Monorail 200型跨座式单轨系统。由米高梅大赌场到撒哈拉大赌场的高架轨道全长6.4千米,设有7个车站,采用4节INNOVIA Monorail 200编组,共9辆车实行营运,车行时间大约14分钟。路线经过大多数赌场以及商展会议中心。

  于2003年投入运营,全长12.9千米,采用的是日立“中型”单轨系统。由2节小编组车辆实行运营。

  于1998年投入运营,采用的是庞巴迪M - Ⅲ型自动单轨系统。全长4.8千米,最高时速48公里。它跨越圣约翰河,成为连接两岸城市交通的纽带。

  于1991年投入运营,采用的是庞巴迪全自动UM - Ⅲ型单轨系统。在机场室内停车场运行,由6个单车车辆承运,全长1千米。

  近年来,中央有关部门出台了一系列政策文件,要求轨道交通建设要统筹考虑发展模式,合理选择系统制式,促进结构优化。国家鼓励各地因地制宜,量力而行,选择经济实用、环保高效的轻轨及各种新型轨道交通技术,实现轨道交通可持续发展。

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