跨座式单轨交通在重庆的适应性分析

崔东旭

摘 要：跨座式单轨指通过单根轨道梁来支撑、稳定和导向，车辆骑跨在轨道梁上运行的轨道系统。与传统双轨轨道车辆相比，跨座式列车具备适应性强、噪声低、转弯半径小、爬坡能力非常强等诸多优势。因此，跨座式单轨在国内外得到广泛的应用。重庆作为山地城市，是我国第一个采用跨座式单轨的城市。本文首先分析国内外跨座式单轨应用情况，然后结合重庆已有的成功经验，对跨座式单轨在重庆的适应性进行分析。

关键词：跨座式单轨;发展历程;适应性

Abstract： The straddle-type monorail refers to the track system that supports， stabilizes and guides through a single rail beam， and the vehicle rides across the track beam running on it. Compared with traditional two-track vehicles， cross-seat trains have many advantages such as adaptability， low noise， small turning radius and strong climbing ability. Based on this advantage， the straddle-type monorail has a wide range of applications at home and abroad. Chongqing as a mountain city， is the first city in China to adopt the straddle-type monorail. This paper first analyzed the application of straddle-type monorail at home and abroad， and then analyzed the adaptability of straddle-type monorail in Chongqing based on the successful experience of Chongqing.

Keywords： straddle-type monorail;development process;adaptability

1 跨座式單轨的发展历程

单轨交通是城市中采用电力牵引、在一条轨道梁上运行的交通模式，属于中运量轨道交通系统。根据车辆与轨道梁的相互关系，单轨交通可以分为跨座式单轨和悬挂式单轨。跨座式单轨是车辆跨行于梁轨合一的轨道梁上。车辆除走行轮外，在转向架的两侧有导向轮和稳定轮，夹行于轨道梁的两侧，保证车辆沿轨道安全平稳地行驶[1]。

跨座式单轨具有爬坡能力强、转弯半径小、载客量大、安全可靠、噪声低、节能环保等优势。

单轨交通的历史悠久，早在1824年，世界上第一条世界第一条单轨运输线就已出现，但一直到1888年，真正意义上的世界上第一条跨座式单轨铁路线才得以建成。在第二次世界大战以后，随着科学技术的进步，跨座式单轨铁路技术才受到各方重视，逐渐完善和成熟起来。

现代意义的跨座式单轨交通设计直到1958年才于欧洲成型，但随着该项技术被日本日立收购，跨座式单轨交通技术研发转移至日本，日本也成为了最先将单轨交通用作城市轨道交通并进行规模化修建的国家。

2004年，我国长春轨道客车通过技术转让协议，获得了日立大型单轨车辆的制造技术，中国首列国产跨座式单轨车在长春轨道客车股份有限公司下线，中国成为继日本之后世界上第二个拥有大型单轨车辆制造技术的国家。全球跨座式单轨列车发展历程如图1所示。

2 国内外应用情况

全球各国跨座式单轨列车应用情况为：全球应用国家12个，线路29条，总里程约389 km。

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，跨座式单轨在世界各国逐渐盛行，广泛用于城市骨干线、辅助线、机场连接线和观光线等。根据不完全统计，Alweg跨座式单轨系统推出至今，全球设计、在建和在运营跨座式单轨的国家为12个，线路29条（不包含公园、游乐场、购物中心等内部的小型跨座式单轨），总里程约389 km[2]。

2.1 美国、日本跨座式单轨线路多，技术发达

从国家来看，美国、日本跨座式单轨线路最多，分别为6条，线路长度超过132 km，其中有2条已经准备拆除或已经停运;其次为巴西和中国，跨座式单轨线路分别为4条，总线路长度超过103 km。全球各主要国家跨座式单轨应用情况如表1所示。

从技术角度来看，目前世界上掌握单轨车辆和设备系统技术的国家屈指可数，而其中技术较为成熟且在城市轨道交通建设中得到广泛应用的更是寥寥无几，车辆技术供应商主要包括日本日立、中国长客、加拿大庞巴迪、马来西亚史格米等。其他单轨车辆供应商还包括在实际工程中应用案例非常有限的德国西门子和生产旅游观光用小型单轨车的瑞士英特敏。

2.2 存在着拆除案例多、建设积极性不高等问题

分析目前全球跨座式单轨的应用情况可以发现，目前跨座式单轨在运路线仅有23条，已拆除或暂停建设有1条，而正处于设计或在建阶段的只有6条。除此以外，运营单轨的总运营里程只有293 km，和目前广州市轨道交通的运营规模相当。全球跨座式单轨呈现出建成规模小、拆除案例多、建设积极性不高的尴尬局面。

通过分析发现，跨座式单轨未能取得规模性建设的原因在于其适应性和技术性。一方面，跨座式单轨技术难度大，成型晚，当它兴起时，已经错过了大多数发达国家轨道交通最佳的发展窗口期;另一方面，在规划和定位上，许多国家仅仅将其作为已趋于成熟的城市轨道交通线网的补充和完善而建设。

重庆作为我国最早采用跨座式单轨的城市，具有较好的发展势头，为国内单轨的应用开辟了先河，同时也对其他城市具有参考及借鉴意义。

3 重庆跨座式单轨应用情况

重庆轨道交通自2004年开通第一条观光线路以来，经过十数年的发展，截至2018年底，重庆轨道交通运营线路共有10条，包括1、2、3、4、5、6、10号线、环线、国博线和空港线，线网覆盖重庆主城区全域，共设车站178座、换乘站20个;运营里程达313.62 km，里程总长度位居中国第六位、西部第一位（截至2019年2月）。其中，1、4、5、6、10号线、环线、国博线为地铁系统，共计215.17 km;2、3号线、空港线为单轨系统（跨座式单轨），共计98.45 km，跨座式单轨占比31.39%[3]。

重庆轨道交通2号线线路全长31.36 km，起于重庆市渝中区较场口，止于重庆市巴南区鱼洞，跨越4个行政区，辐射9个片区，衔接6大行政区，是重庆市城市基础设施项目，也是国家西部开发十大重点工程之一。全线设车站25座。

2004年11月6日，重庆轨道交通2号线一期工程较场口—动物园段开始观光运行，这是中国西部地区第一条开通的城市轨道交通线路，同时也是中国第一条建成通车的跨座式单轨线路。2005年6月18日，重庆轨道交通2号线一期工程开通运营。2006年7月1日，重庆轨道交通2号线二期工程建成通车试运营。2014年12月30日，重庆轨道交通2号线延伸段新山村（不含）—鱼洞段建成通车试运营。2号线如图2所示。

重慶轨道交通3号线是重庆轨道交通线网中客流量最大的线路，南起重庆市巴南区鱼洞，北至重庆市渝北区江北国际机场，是西部第一条开通到机场的轨道交通线路，2007年4月6日动工，2011年9月29日两路口—鸳鸯段建成通车试运营。全线运营里程56.1 km，共设车站39座。

2011年12月30日，重庆轨道交通3号线一、二期工程二塘—江北机场段全线建成通车试运营;2012年12月28日，重庆轨道交通3号线南延伸段建成通车试运营。至此，重庆轨道交通3号线运营里程达到56.1 km，超越日本大阪高速铁道，成为世界上最长的跨座式单轨交通线路。

重庆轨道交通3号线日均客流量69.85万乘次，高峰小时最大断面客流量为33 398人次，日均客运收入为154.39万元。3号线如图3所示。

4 跨座式单轨在重庆的适用性分析

4.1 得天独厚的地理优势

重庆市作为山地城市，地形起伏较大。跨座式单轨具有爬坡能力强，转弯半径小的优势，适合重庆独特的地理特点。线路平、纵参数表2和表3所示。

一般地铁车辆的最大爬坡能力为40‰，重庆山地城市最大纵坡为45‰，而跨座式单轨最大爬坡能力可以达到60‰，相较地铁车辆，爬坡能力较强;地铁车辆最小曲线半径为350 m，单轨车辆最小曲线半径可以达到100 m。重庆道路曲折，坡度较大，采用跨座式单轨可爬大坡，过急弯，非常适用于重庆地势高差大、道路曲折的现状。

4.2 组团式发展的区域优势

重庆作为山地城市，空间格局受四山两江阻隔，国土空间格局形成“三谷四脉”的山水格局，城市空间格局呈现组团式发展，主城区分为21个组团，8个功能区，其中中心城区有12个组团、2个功能区。受山水阻隔，跨组团出行较为不便，且槽谷之间交通需求较大，适宜采用地铁车辆;而三大槽谷内部出行在日常出行占有一定比例，槽谷内部出行需求较小，客流量不大，适合采用中低运量的轨道交通系统，跨座式单轨作为中运量轨道系统，非常适用于东西两大槽谷内部出行。

4.3 丰富经验的技术优势

重庆单轨系统已经过十几年的发展，拥有全套的单轨系统技术、车辆、道岔及PC轨道梁技术。重庆单轨系统已形成产业链，并于2005年成立重庆单轨公司。目前，该公司是国内唯一跨座式单轨交通工程施工总承包企业，拥有市政公用工程施工总承包一级资质及对外承包工程经营资质。其成功研制出24 m长的PC轨道梁模板，全面掌握了模板的设计与制造技术、PC轨道梁的预制生产和线型调整技术;拥有世界上唯一的一套单轨专用JQ60型架桥机和YL60型自行式运梁车，满足多地形轨道梁的架设和运输需要，提高了轨道梁的架设效率和作业人员的安全系数，是世界单轨交通建设领域能够采用架桥机方式架设PC轨道梁的唯一掌握者。同时，其还全面掌握铸钢拉力支座、指型板、检修通道的制作、安装及锚箱基座板定位安装技术;在跨座式单轨交通领域具备供电设备、供电线路、综合接地系统、低压配电系统、道岔系统、通信系统、信号系统、屏蔽门/安全门、自动售检票、自动扶梯与电梯系统、综合监控、通风空调系统、给排水及消防、车场设备、工作车、综合联调等单轨交通专有产业链的集成整合能力[4]。

根据已经成熟的2号线、3号线，具备规划、设计、建设、运营全周期的成熟经验，可为后续单轨线路提供技术支撑。

4.4 建设周期短，投资较低

跨座式单轨系统造价较低，经济指标约为3.5亿元/km，建设周期平均为3～5年;钢轮钢轨地铁系统造价较高，经济指标为6.5亿元/km，建设周期约为5～8年。对比发现，跨座式单轨建设周期短，造价低，综合经济效益较高，适宜在中低运量地区推行[5]。

4.5 绿色环保优势

跨座式单轨系统采用电力驱动，相较常规公交绿色无污染，支撑“绿水青山就是金山银山”的环保理念。同时，可有效缓解交通拥堵，提高市民的幸福感。

5 结论

通过上述分析可知，单轨系统在重庆具有自然条件优势，且有2号线、3号线成功的经验，具有技术优势。因此，应在新一轮线网规划中考虑部分线路采用单轨系统。经研究，槽谷内部线路适宜采用单轨制式，线网中7号线、8号线采用单轨制式，服务于槽谷内部。新一轮线网可统筹考虑槽谷内部线路系统制式，东西部槽谷应各选择1～2条线路采用单轨系统服务于槽谷内部。

重庆跨座式单轨在开辟国内应用的首例，在后续线网规划东西部槽谷内部线路需重点考虑单轨制式，同时国内其他山地城市可借鉴重庆单轨技术，推广单轨系统在我国的应用。

参考文献：

[1]王坤.重庆市轨道交通3号线对沿线住宅地价的影响研究[D].重庆：重庆大学，2016.

[2]钱惠静.山区跨座式单轨交通运营安全评价研究[D].重庆：重庆交通大学，2009.

[3]涂浩.重庆轨道交通设施建设和运营中的PPP投融资模式研究[D].重庆：重庆交通大学，2016.

[4]余翀.成网条件下重庆市轨道交通运营模式研究[D].重庆：重庆交通大学，2014.

[5]彭莲.山区城市轨道交通沿线地下空间综合利用理论与方法研究[D].重庆：重庆交通大学，2012.