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1、单轨交通系统的发展模式 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 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
2、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
3、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。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 80km/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
4、。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
5、为地铁系统的 1/31/2。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。 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
6、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510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 100m）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2.5min，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。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
7、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45 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。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
8、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。 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
9、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180430m，相对高差250m，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 6080，坡长可达 400m 以上，最小半径仅 100m，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 300m 半径的局限，将产生较长的地下线路及车站埋深增加到80100m 等弊端。5.2 环保性能 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
10、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0.85m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 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。 8
