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在眾多的城市軌道交通形式中,中等運量的單軌交通不但有其獨有的特點,還因能很好解決我國城市化中遇到的問題等優良性能,逐漸成為了新時期的主流交通形式,是主要交通路線以及旅游觀光線路等的良好選擇,尤其是針對那些地形條件較為復雜的地域,更是單軌交通施展其優良性能的有利地形,本文分析了單軌式車輛制式及系統特點和性能參數等,并對跨座式單軌交通的前景進行了展望。
P.H.Palmer1821年初次設計出單軌交通,世界上第一條單軌交通出現在1824年在倫敦船塢,當時的用途是運送貨物,第一種跨座式單軌系統的最先實驗成功于1958年,由瑞典人Axel Leonart Wenner Gren設計,并因此將這種交通系統命名為ALWEG型單軌系統,跨座式單軌交通在運用方面獲得了很好的發展,也實現了不斷改進和創新,成了今天的一種較為常用的交通形式[1]。
所謂的跨座式單軌交通是通過車輛騎在道梁上運行的,軌道梁是預應力混凝土箱型梁,在車體兩側下垂部分設有導向輪和穩定輪,其作用是夾行軌道以確保車輛形式的穩定性,此外,跨座式單軌的混凝土墩柱通常是采用現場澆筑的,主要部件軌道梁則是在工廠預制的,使得現場架設安裝快速便捷,所以施工的工期較短,效率較高,以下為其主要特點[2]。
(1)跨座式單軌高架段車輛走行面是裸露的,在運行的過程中,橡膠輪的粘著力會因為冰雪天氣而不斷下降,不利于車輛的穩定運行,也會使得極端氣候下車輛的運營會受到限制。
(2)城市軌道交通在旅游觀光的過程中具有有良好的效果,因為車內的乘客視野寬闊,可滿足人們旅游觀光的需要。如重慶軌道交通2號線較新線,依山傍水而建,具有很高的旅游觀光價值。
(3)道岔結構相對復雜,跨座式單軌交通常規交通的結構更復雜,投入使用的過程中,其道岔轉換的時間相對較長。
(4)由于與軌道梁直接接觸的是單軌列車的橡膠輪,而非一般地鐵列車的鋼輪,因此在跨座式單軌交通建設建成運營后,具有明顯的噪音低,振動小的特點。例如重慶軌道交通2號線李子壩車站,軌道列車從六樓穿樓而過,運營并未影響到樓內居民正常工作和生活。
除上述特點外,單軌交通還有轉彎半徑小、爬坡能力強、施工過程中受周圍環境影響小、工程造價低、維護成本較高等特點。
近年來,跨座式單軌交通也取得長足的進步,當前的跨座式單軌車輛的生產廠家主要有兩家,它們分別是龐巴迪公司和日立公司,其中,日立公司的單軌車輛有大、中、小三種車型,龐巴迪公司單軌車型只有一種,但其更新換代較快,從跨座式單軌交通車輛在我國發展及應用來看,我國重慶單軌就是引自日立公司的大型車技術,除上述生產廠家外,主要從事娛樂設備研發的瑞士Intamin公司也進行了跨座式單軌交通車輛的研發,此公司生產出的跨座式單軌車輛車型較小,其重要的用途是觀光旅游,比如我國的西安曲江單軌旅游觀光線均選用了Intamin公司車輛,我們將重點介紹日立單軌車輛和瑞士Intamin公司單軌車輛主要性能參數(以西安曲江單軌所采用的P8型車輛為例),如下表。

表1 日立單軌車輛主要性能參數

表2 P8型車輛參數
跨座式單軌交通發展中,因為其針對的是中運量領域,所以其線路功能定位應是特大城市軌道交通線網中的輔助線、局域線及加密線等,此外,也比較適用大中城市的骨干線路和加密線等,基于安全性考慮,其不適用于特大及大城市市域范圍長大線路和特大城市的骨干線路。適應性方面,單軌系統選線技術條件是走廊寬度≥30m,最小曲線半徑為車站300m,輔助線為50m,正線100m;最大坡度為正線60%,從提高環境景觀質量及乘車舒適度等等方面考慮,應當以提高線路的技術標準為主要的設計目標,完善線路的功能運用。
按我國城市軌道交通建設標準來看,高架車站站臺長度應控制在100m以內,這樣可減少高架車站規模和體量及對城市景觀的影響。應合理組織交路運營、配線設置以及適當增加車輛的車門數量等,提高行車密度達到30對/h,最優化車輛的組合為6輛編組,另外,我國當前的城市軌道標準運能需留有10%到15%的余量需求,按此標準,跨座式單軌交通系統適應的最大運量將達到2.6萬人/h左右,會成為未來城市發展中運輸壓力的重大承擔者。
跨座式單軌交通采用膠輪走行,車輛在最高速運行時的噪聲和振動都較低,有較好的環境適應性,其運行噪聲及振動遠低于鋼軌系統,在城市噪聲控制標準以內,單軌軌道梁筱蓋小可使其很好地適應城市景觀和生態環境等。
在未來的城市建設中,跨座式單軌交通可作為市中心與第二中心的連接線,起到人員運輸的作用,也可以建成市區內的環狀線路,用作市內交通。未來城市的擁堵情況將繼續加重,一定會新建很多的衛星城,跨座式單軌交通可以連接其與市區的交通,方便人們出行工作,此外,跨座式單軌鐵路可以緩解城市高峰時段堵塞和擁擠嚴重等問題,還能對周圍的環境造成一定的影響,應大力發展大、中運量的軌道交通,調整現有的交通結構,建立綜合交通系統,將跨座式單軌鐵路積極運用到城市的交通中,進而以其快捷實惠的特點滿足日益繁重的交通需求。
綜上所述,新時期的發展中出現的跨座式單軌交通運用諸多的優勢,具有較高的適應性,可有效緩解城市化過程中的交通壓力,也應大力發揮其在旅游觀光等方面的作用,進而促進我國現代化城市的建設。
[1]仲建華.跨座式單軌交通在我國的應用和創新[J].都市快軌交通,2014,02∶1-5.
[2]宮文平.跨座式單軌車輛特點及國內外應用情況[J].國外鐵道車輛,2013,01∶5-7.