单轨铁路
概述
单轨铁路是一种车辆在单一轨道（梁或轨）上行驶的铁路系统。它能够相对容易地克服较小的曲线半径和陡坡，因此被用作城市中心、旅游景点和机场联络线中的中运量运输手段。结构上，代表性的有车体跨坐在轨道之上的跨座式和车体悬挂在轨道下方的悬挂式。
主要内容
定义与原理
单轨铁路是一种由单一轨道支撑并引导车辆的交通系统。由于常使用橡胶轮胎，噪声和振动相对较小；通过将混凝土梁或钢轨安装为高架结构，可实现与地面交通的立体分离。推进方式通常基于电动机，并与自动运行（ATO）结合，可实现无人驾驶或最少人员运行。
历史
早期单轨铁路于19世纪作为产业和运输用途出现，20世纪起发展为城市交通以及游乐园、展览馆的移动手段。德国伍珀塔尔的悬挂式单轨铁路自1901年开通后长期运行，成为象征性案例。日本和美国以旅游、机场、城市中心连接为目的的单轨铁路有所扩展；在大韩民国，大邱都市铁道3号线正作为城市中心干线级轻轨运行。
结构与类型
- 跨座式：车辆跨坐在混凝土梁上行驶的方式，相对容易确保稳定性和运输能力。大邱3号线、日本东京百合鸥号（Yurikamome）、中国的云轨等为代表性案例。
- 悬挂式：车体悬挂在轨道下方行驶的方式，占用地面空间较少，适合旅游和城市景观型线路。德国伍珀塔尔和日本湘南单轨铁路等属于此类。
- 磁悬浮式：不采用车轮，而是利用磁力悬浮和推进的方式；部分机场和城市中心存在与单轨铁路结合的示范线路。
优点
由于采用单一轨道结构，占用地面空间较少；高架设置时可减少与既有道路的平面交叉。对陡坡和急曲线的适应能力较好，有利于地形限制较大的城市中心。基于橡胶车轮的车辆噪声和振动相对较小，应用自动运行时可减少运营人员并提高准点率。在旅游景点还可期待与景观结合的地标效应。
缺点
高架结构建设成本较高，且可能因城市景观、日照和噪声问题使居民接受性成为争议点。大多数线路以专用轨道运营，换乘便利性可能较差；车辆和零部件规格有限，维护保养生态较窄。橡胶车轮需要管理磨损和粉尘，针对气象条件和脱轨风险的安全设计十分重要。
主要运营案例
- 德国伍珀塔尔悬空铁路（Schwebebahn）：悬挂式单轨铁路的代表案例，在城市河流上方运行。
- 日本东京百合鸥号（Yurikamome）：东京临海部的跨座式自动运行单轨铁路，展示了城市中心连接型轻轨模式。
- 大韩民国大邱都市铁道3号线：跨座式橡胶车轮单轨铁路，连接城市中心干线。
- 中国比亚迪云轨（SkyShuttle）·中国中车单轨：面向中小城市、旅游景点和机场连接的中运量型单轨铁路正在扩散。
技术构成
单轨铁路由轨道结构物、车辆、推进和制动装置、信号和通信、自动运行、电力供应、站台安全设施构成。近年来，基于数字孪生的维护保养、状态监测传感器、能量回馈制动、基于无线通信的列车控制正在被引入。橡胶车轮的磨损预测和轨道变形监测，以及为乘客安全设置的屏蔽门和应急响应体系，也是重要的技术要素。
最新动向
2024-2025年，单轨铁路市场正围绕中运量型轻轨以及旅游、机场连接需求进行重组。在中国和亚洲新兴国家，强调相对较低的建设成本和较短施工工期的云轨、单轨铁路项目正在增加，将自动运行和远程调度作为基本配置的案例也在扩大。此外，为配合碳减排政策，轻量化车体、能量回馈制动、太阳能和ESS结合型车站设施等环保要素受到强调。在城市中心，作为与公交、BRT联动的中运量运输辅助手段；在旅游景点，作为低噪声、景观型移动手段，需求持续存在。韩国正基于大邱3号线的运营数据讨论维护保养升级和安全管理自动化，地方政府在考虑引入新交通系统时，呈现出同时比较单轨铁路、有轨电车、磁悬浮等替代方案的趋势。另一方面，围绕高架结构的城市景观和居民接受性争议，以及车辆规格标准化不足，仍然是待解决的课题。
相关主题
- [[城市铁路]]
- [[轻轨]]
- [[磁悬浮列车]]
- [[大邱都市铁道3号线]]
- [[交通工程]]