城市轨道交通.ppt

第第4章章 单轨运输系统单轨运输系统 就技术上的定义而言，单轨（Monorail）系统是指以单一轨道（Rail）或梁（Bearn）支撑／悬挂车厢并提供导引作用而运行的轨路式运输系统 根据现有的纪录，英国人Henry Palmer在1821年即开始研究单轨系统，并取得英国第461号的发明专利权1824年Palmer先生在伦敦码头区布设单轨系统轨路用以载货，号称世界上第一条单轨系统当时的轨梁是以木料制成，将车厢跨坐在木轨上并以马匹拉动随后在1826年Palmer又渡海到德国展示他发明的系统模型，鼓吹兴建单轨系统借以运输乌伯塔（Wuppetal）地区Barmen及Elberfeld两地间的煤虽然他的愿望没有实现，但一般相信该次展示促成了日后乌伯塔市兴建连接上述两地而闻名世界的悬挂式单轨捷运系统“Schwebebahn”4.1 单轨系统的发展 1888年法国人Charles Lartigue在爱尔兰建造了一条15公里客货两用的跨坐式单轨系统该系统以由两个汽锅连接组成的蒸汽机车带动，是世界上第一个动力式单轨系统该系统平均运行速度28公里／小时，最高可达43公里／小时，营运了将近36年，至1924年才停运。

1893年德国人Eugen Langen开始研究发展悬挂式的单轨系统，并于1901年3月在乌伯塔市沿贯穿市区的河谷搭建钢架吊悬车厢并利用电力驱动，完成13.3公里长的城市轨道运输系统，称为Langen式或Wuppertal式单轨系统该系统营运至今始终无任何伤亡纪录，并被列为世界高效率运输系统之一  1952年瑞典人 Axel Leonart Wenner Gren 以其构想开发出新型的跨坐单轨系统，并以1:2.5的比例在德国科隆市附近的Fuhligen作模型试验，轨梁系由钢筋混凝土制成根据纪录，在1.9 KM长的试验轨道上，车厢可达到130公里／小时的运行速度1957年 Gren又在原地建造了一条1.8公里长的实体轨路，测试的结果与模型试验相近这种类型的单轨系统就以 Gren 的全名缩写字母定为“ALWEG”型单轨系统 单轨运输系统Schweberbahn ALWEG型单轨系统很快成为世界单轨的风尚美国洛杉矶“迪斯尼乐园”（Disney Land）于1959年首先建造了2.3公里的游客输送系统1961年意大利托里诺（Torino）完成了1.16公里的客运路线。

1962年美国西雅图市为配合当时世界博览会的游客运输，建造了1.5公里从市中心区到展览会场大门的联络系统1971年美国东海岸奥兰多市的“迪斯尼世界”（Disney World）完成了4.4公里的旅运系统在发展成型至70年代的10余年间ALWEG型单轨虽然有快速进展，但仅限于游乐园或展览会场区内的游客运输，还没有称为都市运输系统  另一方面，在法国所属的10家厂商与法国国铁及巴黎捷运局 （PATP）共同努力下，1960年2月底在巴黎南方奥尔良市附近的Chateauneut 完成了1.4公里长的一种新式悬挂式单轨系统的试验，根据参与厂商所属的集团名称缩写字母定为“SAFEGE”型单轨系统 日本是世界上第一个应用“SAFEGE”型单轨系统的国家，于1964年在名古屋的东山动物园建成日本都市单轨系统 单轨交通系统主要由车辆、轨道结构、设备系统和车站等建筑构成 单轨交通由于走行系统不同于传统的轮轨交通，因此车辆和轨道结构均具有独特的构造型式，同时跨座式与悬挂式单轨交通由于走行的具体方式不同，两者之间也有许多差别 单轨交通的设备系统组成，与传统城市轨道交通没有明显的区别，但由于轨道独特的构造形式，在供电、通信、信号包括自动控制系统等方面的一些技术措施和设置方式与传统型城市轨道交通也不完全相同。

跨座式单轨交通在技术系统组成中，有别于其他城市轨道交通的主要是PC轨道梁、道岔和车辆的转向架，这是这种交通制式中构造复杂、精度要求高、制作难度大的三项最关键的技术组成4.2 单轨交通系统的组成 1 跨座式单轨交通车辆 （1）车辆的基本构造 跨座式单轨交通的车辆是跨骑于轨道梁上行驶，车辆上部乘坐乘客的厢体与一般轨道交通的车辆构造基本相同，只是车辆根据客运要求选定的尺度大小有区别 4.2.1 车辆 车辆下部车辆下部承托车体的走行部分，日本的单轨车辆用的是双轴转向架，采用钢板压制焊接无摇枕结构，一根轴上装有两个承重的走行轮，因受橡胶材料性能的限制，容许轴重又常在10 t上下，轮径为1 m左右，在轨道梁的两侧转向架上半部有两对导引车辆行走方向的导向轮，转向架的下半部装有一对保持车辆安全平稳行驶的稳定轮由于采用充气橡胶车轮，虽然充入的是比较安全的惰性气体氮气，但为防止轮胎泄气或万一发生爆裂影响行车和安全，导向轮和稳定轮每一橡胶车轮均附设了一个钢制辅助车轮跨座式单轨车辆构造 此外，走行轮不仅装置胶质实心辅助车轮，还设置内压检测等装置，以确保安全跨座式单轨车辆全部采用双轴转向架，带动力的转向架上还装设有牵引电动机、集电装置等部件，因此跨座式单轨车辆的转向架是一个技术含量较高、构造比较复杂的部件。

跨座式单轨交通车辆的电气等设备，放置在车厢地板以下的部位，为了降低牵引电动机、传动装置等产生的噪声，除车厢内壁装设了隔声材料外，车体的两侧都用裙板进行包封，阻止噪声向外扩散，同时也使车体的外形显得整体利落，比较美观 车辆的正、负极集电器安装在车体的两侧，分别与轨道梁两侧正、负极导电轨接触受电和回流 2 悬挂式单轨车辆 悬挂式单轨交通的车辆是悬挂在钢制的箱型轨道梁下方行驶，车辆由转向架、悬挂装置和车体三部分组成，车厢内部设置与跨座式单轨车辆相似车体材料通常也是采用轻质的铝合金焊接结构悬挂式单轨车辆的电器等设备的安放位置，与跨座式单轨车辆不同，均设置在车体的顶部1 道岔结构类型 道岔是使列车由一条线路转向另一条线路的设施跨座式单轨交通的道岔，道岔区的轨道梁同时也是道岔的部件，称道岔梁转辙时一端位置不动另一端转辙对位，使车辆转换行驶线路 跨座式单轨交通的道岔，从结构上可分为关节型道岔和关节可挠型道岔两大类型a）关节型道岔4.2.2 道岔（b）关节可挠型道岔2 道岔的形式 跨座式单轨交通的道岔其基本形式有单开、双开、三开及五开等几种。

依据行车组织设计，组合成单渡线、交叉渡线等多种不同的形式下面为具有代表性的几种道岔： (1)单渡线道岔 可移动的道岔分两组，供上下行线间设单渡线使用道岔区长度约40m单渡线道岔示意图 (2)交叉渡线道岔 形式I： 用于上下行线交叉渡线处，中间两节短道岔梁为固定式，另有2租活动道岔梁，通过不同组合连接，可构成4条通路道岔区长约为40 m，列车通过速度可达25 km／h交叉渡线交叉渡线道岔（长40 m）示意图  形式Ⅱ 用于上下行线交叉渡线处，在上下行线及线间中部为固定梁，另有4租活动道岔梁，通过不同组合连接可构成4条通路道岔区长约为72m，列车通过速度可达35km／h交叉渡线 交叉渡线（长72m）示意图  (3)多开道岔 这种道岔用于车场内行车线与多条停车线的连接根据连接线路的多少，道岔采用单开、双开、三开或五开形式，道岔区长度一般为20～30 m五开道岔五开道岔示意图  (4)道岔桥 道岔桥是承托高架道岔的平台，其长度与宽度和平面形状，根据道岔布置的形式、横向移动幅度，以及附属机电设备的需要确定道岔桥一般采用预应力钢筋混凝土带悬臂板式结构，由于道岔对防止平台不均匀沉降要求极高，因此，平台的板梁结构需保证足够的整体刚度控制变形。

道岔桥下部支承结构，可采用双柱墩，门形刚架和多柱式排架柱基的处理必须坚实可靠 单轨交通的设备系统与传统型城市轨道交通配备的设备系统基本相同，但随单轨交通特具的构造特点，也有些相应的变化1 供电系统 单轨交通和传统型城市轨道交通一样，其供电系统属一级供电负荷用户，平时由两路互为备用的独立电源供电，以实现不间断供电单轨交通牵引供电通常采用1 500V直流电源，只有少量线路采用750V直流电源 单轨交通的馈电和回流方式，跨座式单轨交通采用在轨道梁的两侧各设一刚性导电轨，一侧为正极馈电，一侧为负极回流悬挂式单轨交通在箱形梁内顶部装置正极馈电轨，负极回流轨装置在侧面4.2.3 设备系统2 信号系统 信号系统是单轨交通控制系统中重要组成部分，保证列车安全、快速、有序运行，实现行车指挥、运行调整及列车驾驶自动化，提高运输的效能 信号系统一般包括信号、轨道回路、闭塞联锁、调度集中、列车保护及自动驾驶等单轨交通由于自身构造原因，除库线外均不设地面色灯信号，只在列车司机室设置车内信号控制中心 司机室 目前较普遍采用的跨座式单轨交通，因无钢轨作轨道电路，用通过高频感应连续接收信号的列车检测方式(TD)，连续不断地检测出列车路上的实际位置，并传输信息。

列车检测是在轨道梁顶部两侧埋设的感应环线，与车辆上天线进行信号传送 日本单轨交通自动化程度较高，很多采用列车自动控制(ATC)系统，该系统由列车自动防护(ATP)、列车自动驾驶(ATO)和列车自动监控(ATS)等子系统组成各子系统之间互相协调，构成地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，以安全设备为保证的一个使用灵活，快速、有序完整的列车自动控制系统不过，为节约初期工程投资，单轨交通也可在初期只设ATP和CTC系统，日后再升级为ATS和增设ATO子系统，最终构成完整的安全、高效的列车自动控制(ATC)系统 单轨交通的通信、环控、防灾报警等其他各设备系统的设置与管理，与地铁及轻轨交通中高架线基本相同1 行车安全保障 单轨交通为保证行车安全，在多方面多层次地采取了保障行车安全装置和措施现代化的单轨交通采取的自动控制系统中均包含保证列车运行安全的列车自动防护系统(ATP)，可自动检测列车位置，保证前、后列车的安全距离，可防止超速运行，具有自动诊断功能，有故障会及时输出控制命令在轨道结构中，对行车安全有关键性影响的道岔，也有专门的控制系统和检测系统，保证道岔转辙位置准确、锁紧可靠。

供电系统规定采用双电源不间断地供电，防止停电造成停车车辆本身采用的是不燃材料，其转向架上所有的橡胶车轮，均配有在轮胎出现问题时保证安全行驶的辅助车轮等这一系列的安全措施给行车安全在多方面多层次给予了保障，出现事故的可能性是非常小的，在现实中尚未见到单轨交通出现过重要安全事故4.2.4 行车安全保障和救援措施2 救援措施 单轨交通一般都采用高架桥结构形式，桥下净空通常在8 m以上，列车在单轨上行驶，一旦在区间发生故障或灾情时，救援比较困难跨座式单轨交通轨道只是一根很窄的轨道梁，乘客无法从轨道上疏散逃生悬挂式单轨交通车辆底下就是高高的空间，更是无法直接逃生因此，必须考虑车辆在区间万一出现故障和遇有灾情的情况下的救援措施 可能采取的措施有： ①列车牵引至邻近车站解救 ②另派列车救援 ③地面救援 ④其他方法 单轨交通的车站型式，与传统型城市轨道交通一样，可分为侧式站台车站，岛式站台车站和混合式站台车站等在客流大而集中和位置重要的站点，采用岛式站台车站，一般车站为使两端轨道结构简化和降低车站建设成本基本都采用侧式站台车站在折返站中有的凶行车组织要求，采用了比较复杂的混合式站台车站。

4.2.5 车站建筑 单轨交通通常穿行于城市内部，因此车站的建筑形式，除体现交通特点外，必须注意与周围的城市环境相协调，为此车站的体型尽可能做到通透轻巧，体量也不宜过大 单轨交通的高架车站可利用地面层作站厅层，站台层设在高架桥上条件不具备时，站台层和站厅层可分两层设在高架桥上设备用房应尽可能设在地面层或紧邻车站附近的地段 车站的站厅、通道等宽度、高度及面积，与传统型城市轨道交通一样，应根据客流量计算及规范要求确定 日本自1950年开始研究引进单轨系统，并朝着作为未来有效的都市运输系统的方向进行 1957年在东京都政府支持下，首先在上野动物园兴建了一段长331米的悬挂式单轨系统作为都市运输应用的试验线该系统类似乌伯塔市的 Langen 式，但使用橡胶轮胎，列车由两个车厢组成，容量为31人这是日本的第一个单轨系统 从1961至1966年的5年间是日本单轨系统快速发展的时代在此期间，外国的单轨技术如ALWEG型、SAFEGE型，以及美国洛克希德公司发展的“洛克希德”型被陆续引入，同时日本本地的工业厂商如东芝、日立、三菱重工也加紧配合研究开发适合本土应用的单轨技术。

4.3 日本都市单轨系统 1964年6月 “日本单轨协会”正式成立，董事会包含日本政治／工业／营建各界重要人物，其主要任务是研究发展都市单轨技术，协助各个准备引进单轨系统的城市进行规划工作及取得行政上的核准，以便早日动工在认定单轨系统可以在未来都市公共运输中担当重要角色的构想下，日本运输省于1967年责成该协会进行都市单轨技术设计／建造准则的研究 该协会在搜集、整理了学者／专家／从业者／政府官员缜密的讨论与研究后，将各种不同的单轨技术规格综合划定为下列两种都市单轨基本类型 ALWEG东 芝洛克希德跨跨 坐坐 单单轨轨 技技 术术跨坐式城市单轨运输系统SAFEGE悬 挂 单轨 技 术悬挂式城市单轨运输系统 1970年是日本都市单轨系统发展最重要的一个年头由于从业者及官方共同努力，借1970年大阪世界博览会展示都市单轨新技术之东风，完成了环绕会场4.3公里长的跨坐式单轨路线自1970年3月到该年9月的6个月展览期间，全线共载运了约33 500 000人次，平均每天183 000人次，同时赢得了乘客的信心与好评，也奠定了日后在关西地区建造都市单轨系统的基础几乎在同一时间，关东地区于1970年3月继东京羽田线之后，神奈川县境内的湘南地区也开通了一个长 6.6公里、从国铁大船站至江之岛的悬挂式都市单轨系统，以快速的输运和高效率的服务特质，获得了乘客的肯定与称赞。

 上列两个都市单轨的成功，给予从业者及政府方面带来相当大的信心，并使单轨系统逐渐成为70年代日本都市公共运输研议的主要对象1972年11月17日在确认单轨系统可以担当都市大众运输任务的基本前提下，日本议院无异议地通过议员所提议案并制定了“促进都市单轨建设相关法律”）法律第129号）该法律首次界定了“城市单轨”的定义根据该法第二条，所谓“城市单轨”必须符合下列4个要件： （1）具备以车厢跨坐或悬挂于单一轨梁运行并载送乘客或货物的输送设施； （2）供都市公共交通使用； （3）轨梁依“道路法”主要架设于道路路线用地范围内； （4）系统路线大部分布设于都市计划区域内 自此“城市单轨”成为日本运输界的法定名词 1974年，日本政府建立了“都市单轨建设补助制度”，规定政府与营运单位在总建设费中的分摊比例为55.9％与44.1％由干这个补助制度的建立，使得地方企业团体能够配合政府的财务补助，充实公共运输设施，也掀起了各地兴建都市单轨的热潮 北九州市首先在这个补助法案下进行兴建都市单轨系统的规划工作，随后很快地展开系统建造工程，成为1972年“都市单轨”法案制定后进入实施阶段的第一个日本都市单轨系统。

 日本单轨系统包含轨梁、车辆、车站、电力供应、控制系统等，其中轨梁、车辆部分跨坐式与悬挂式各有不同，现分别说明如下 4.4 日本都市单轨系统要素1 轨梁 轨梁一般由预应力混凝土（PC）梁构成，以减少建造成本支柱采用钢筋混凝土（RC）构造圆形或方形柱身，宽约1.5米PC梁的跨距通常为20米，标准断面（宽×高）为80厘米×140厘米通常一个PC梁／RC柱组合的双车道轨路断面，约需7.57米宽的空间（车厢外缘至另一车厢外缘）当长跨距或特殊地形状况需要跨径大于20米时，则采用钢梁／钢柱组合构成轨路结构墩柱可采用T形或倒L形若轨路需分叉时，则以水平移动轨路中的一段（称为转辙梁，switching Beam）完成列车的转辙运作转辙梁系钢制内附马达用来驱动转辙一般转辙时间约需10秒钟4.4.1 跨坐式单轨的轨梁与车辆构造预应力混凝土梁（一般路段） 跨坐式单轨轨梁（跨坐式单轨轨梁（PCPC梁及钢梁）梁及钢梁） 钢梁（交叉口或特殊地段） 跨坐式单轨转辙运作――利用“转辙梁”的水平移动实现跨坐式单轨转辙运作（车站段）  单轨列车通常由四或六节车厢固定编组而成，分“先头车”及“中间车”两种，先头车由驾驶室，配置在列车的首尾。

跨坐式单轨车厢分为“标准型”及“大型”两种，二者的主要差别在于车厢容量随着车厢种类的不同，轨梁断面亦不同，例如采用大型车厢时，轨梁则需采用85厘米X150厘米的断面，标准型车厢的尺寸为13米×2.98米×3.61米 2 车辆 车体采用轻量设计，由铝合金制成，因此不具易燃性车厢内部坐位的安排与配备大致上与铁路车厢的标准相同，每节车厢每侧有两个车门，先头车端部另有一逃生门，各车厢之间直接相通各顷电路控制及零件与一般铁路车厢一样，安装在车厢地板之下 每个车厢具有两个双轴车架，每个车架包含10个橡胶轮胎——四个驱动轮、四个导引轮、两个隐定轮，除行驶轮内充氮气外，其余各轮均灌充一般空气为了防止爆胎，另备有辅助胎跨坐式单轨转辙运作（路线段） 跨跨坐式单轨车辆4.4.2 悬挂式单轨的轨梁与车辆构造1 轨梁 悬挂式单轨的轨路一般系钢制，轨梁采用箱型中空断面，内含集电轨、通信缆线、导轨、运行轨并包容车厢的车架，经悬挂使列车沿导轨运行 轨梁的跨径，在直线路段约为30米～35米，但在弯曲路段则折减为25米 墩柱亦为钢制，可根据路线状况采用标准T形、倒 L 形或门架形式。

悬挂式单轨的转辙主要可分成“分叉转辙”（2－way Switch）及“交叉转辙”（Crossing Switch）两种 转辙动作系借助与通信设备连锁完成，转辙时间约需10秒钟为防断电影响，在转辙地点另装设有手动设备2 车辆 悬挂式单轨车厢分“大型”（Large Size）与“中型”（Medium Size，）两种列车通常由四或六节车厢固定编组而成与跨坐式一样，车厢分先头车及中间车两类大型先头车（带有驾驶室）长16.8米、宽2.66米、车高2.95米中型先头车的尺寸则为13.3米× 2.51米×2.95米 车体亦采用轻量设计，由铝合金焊接而成车内设备大致与铁路车厢相同，只是所有电气设备安装在车顶车体系以吊悬系统由包裹在轨路内的两轴车架吊撑，车架包含驱动轮与导轮，均为橡胶轮胎，同时另有辅助轮以防爆胎悬吊系统使车架与车体连接，包含吊杆、安全索、油封等 城市单轨系统车站的站距一般为500米至1公里站台类型可依旅客使用、出入数量及用地大小建造成岛式或上行下行线高度分开的对向（岸壁）式站台 站台长度通常随着车厢的尺寸（大型、中型或标准型）以及列车联挂车厢数而决定，一般以六节大型车厢组成的列车计算，约需100米的站台长度。

4.4.3 车站设计 决定站台宽度的主要因素在于出入的旅客数量，一般如采用岛式站台，最小宽度为3米，上下行线分开的对向式站台则需2米 配合高架轨路结构，车站基本上以高架式居多，同时为了安排夹层及跨越连接的人行天桥，车站离地面相当高，因此一般配备有电扶梯 除此之外，尚可依需要设厕所及其他设施或电气管线设备挂悬挂式单轨车站 都市单轨车厢的标准供电电压为直流1 500伏特为了防止电压降低而引起各种操作上的问题，通常除在沿线适当地点设置变电站外，并装设双回路式的电力供应系统 在这种双回路式电力供应系统下，系统变电站先从发电厂的输配电线接收66千伏或22千伏的高压电，再以 22 千伏的电压传到沿线的变电站，每一条线上的变电站将交流电转换成1 500伏的直流电，随即传到输电轨上另外车站及修理场所需的电力则由其中具6.6千伏高压传输设施的变电站传送4.4.4 电力供应 都市单轨系统采用电脑化的中央控制系统管制整个系统，完成自动操作运转；列车由随车人员按钮即可开动并自动运行，沿途的信号及转辙等动作亦为自动管制通常由主电脑及附近各种自动化设备构成中央控制室，执行下列系统控制工作。

（2）调度场站列车管制 （3）事务管理 （4）自动列车运作（ATO） （5）其他列车交通管制电力供应管制（1）运输控制车站工作服务构造管制4.4.5 控制系统 单轨路线基本上为高架结构，当与人行天桥或快速道路交叉时，必须以跨越方式通过，因此轨梁距地面相当高，一般在8米以上另外就轨梁构造而言，80厘米×140厘米的断面除供列车跨行或吊行外，已无空余再供旅客逃生行走或沿轨梁加设逃生走道，因此安全及紧急逃生措施成为单轨系统中很重要的一个设计项目 单轨系统的安全及逃生措施可分安全设计、留车逃生、落地逃生三方面 4.4.6 安全及逃生措施1 安全设计安 全设计要考虑以下几点： （1）以非燃性材料建造车体以防失火； （2）装置多套供电系统以防断电； （3）驱动轮及导轮均附备胎以防爆裂； （4）车内与控制中心间设有联络； （5）车门无法由乘客随意打开以保证安全2 留车逃生（Stay－in－Car Evacuation） 单轨系统的站距一般在500米至1公里之间列车若于站间路段行驶发生异常状况，则由随车人员手动操作以使列车继续运行而在1分钟～2分钟内到达下一车站，而让旅客下车疏散。

若列车于站间路段发生故障而无法开动，则可使用下列方式之一逃生： （1）派遣救援列车前往故障地点，两列车（故障与救援）前后相连接后，故障列车乘客经由端门疏散到救援列车，并由救援列车载至车站； （2）在双线路段，救援列车可开往故障列车旁，对齐车门后平行停放，再于两列车车门之间置放踏板，以使乘客横跨到救援列车后载离 3 落地逃生 主要是运用类似大楼失火逃生方法，由乘客利用绳索或帆布滑道由车厢直接降到地面，或运用救火车的云梯将乘客转载到地面此种方式较为费时并需由受过训练的救生人员执行，容易影响地面交通 日本都市单轨系统在大众运输的规划应用上，依服务规模大致可分成下列几个类型： （1）大型城市周边地区的辅助集散路线，例如大阪环状单轨系统； （2）中型城市的主要大众运输路线，例如千叶城市单轨系统和冲绳那霸单轨系统； （3）大型住宅社区与干线铁路车站间的联络线，例如北九州都市单轨小仓线和湘南单轨江之岛线； （4）近效新开发地区联络运输系统，例如东京多摩城市单轨； （5）机场与市区铁路车站间联络线，例如东京单轨羽田线4.5 日本都市单轨系统的应用 东京单轨羽田线为日本都市单轨系统的始祖，为近代应用于都市运输的第一个ALWEG跨坐式单轨系统。

它虽系于20余年前所建，但在规划应用及路线安排上仍具甚多创意与特点 4.5.1 东京单轨羽田线 羽田线的建造起源于60年代日本筹划在东京举行的奥林匹克运动会当时，有关比赛场地及住宿设施一应俱全，但发现从那时的东京国际机场（羽田机场）至市区间，虽仅有15公里的路途，却因交通拥挤常需花费1小时—2小时才能抵达，无形中将影响利用航空交通进出东京的国内外旅客，进而减少观看奥运的人数为适应这种情况，东京都当局拟订了两项措施：一为辟筑快速道路；另一则为兴建当时尚在发展阶段的单轨系统 日本自60年代开始真正开发单轨系统日立制作所于1960年与在1957年成功发展ALWEG型单轨系统的德国ALWEG G.m.b.H签订了技术合作协定，运用ALWEG公司的既有技术，发展符合广泛需要的、称为“日立一ALWEG”系统的新型运输工具 因此，当1963年5月羽田线采用“日立－ ALWEG” 系统进行长达13.1公里路线施工时，全世界对这种新型运输系统的实用化，均投以关注的眼光而1964年9月17日羽田线以1年4个月的工期竣工通车时，更令人大为惊奇，同时也为机场至市中心间的快捷联系建立了新的应用模式，并使单轨系统成为新的铁路运输与航空运输间的接转交通工具。

 通车后的20余年间，羽田线已载运了将近4亿旅客，赭红色的列车沿着东京湾的西岸每日南来北往，川流不息虽然日本都市单轨系统已有了更进一步的发展，但羽田线不论在日本单轨行列或在东京都的公共运输之林中始终保持着一种独特的先导地位 羽田线的路线从羽田机场开始，沿东京湾北上至国铁（现为JR）山手线的浜松町站止，而与国铁衔接全线长13.1公里，共设5站路线最大坡度为6％，最小曲线半径120米  在羽田线的5个车站中，羽田、浜松町首尾两站在设计上较具规模外，其余3个后来增设的中途站均非常简单羽田站于地下第二层，设有长100米、宽10米的岛形站台旅客下车后顺着站内指示标志，即可很快到达羽田机场的旅客大厅办理各项手续，非常方便路线北端终点站的浜松町站，站台为对向式，长105米，宽2.5米～10米，设于地上第五层，以电梯及上、下电扶梯与地面连接因此路线轨面高度从羽田站端的地下7.861米到浜松町站端的地上21.625米，其间高差达约30米，成为世界公共运输系统中少有的特例 除路线首尾分别设置地下与高架车站外，羽田线在路线布设上尚有下列几项特点 （1）地下穿越机场跑道 在距起点（羽田站）以北约700米处，羽田线开始以6％坡度进入地下，并以823米长隧道穿越羽田机场B滑行道南行，止于羽田站。

 （2）地下穿越河川 羽田线在距起点约2公里处为海老取川的入海口，因受船舶航行及机场跑道高度限制，无法以桥梁方式跨越，于是建造了700米长的河底隧道以地下方式穿越 （3）使用长跨径的Dywidag型涉水桥 距起点约6.6公里的路段系沿岸边水中布设为避免影响航路，轨路被设计成Dywidag型桥，支柱间隔约40米，并配合布设X形、T形及Rahmen型的RC墩柱  （4）以距地面25米的高度跨越快速道路 距起点10.5公里～11.5公里的五色桥至芝浦运河段由于取得用地困难，于是将部分路段布设于芝浦运河中，并以特殊长跨径的钢结构跨越“高速1号羽田线”快速道路轨道面距地面25米，成为羽田线单轨系统中的最高点 （5）120米半径的“最小曲线” 在距起点约11.7公里的国铁（现称JR）田町驿附近，羽田线由芝浦运河的水中路段转至与国铁平行的陆地路段国铁路线与运河几近垂直相交，因此羽田线在此处构成120米半径的“最小曲线”（新型的城市单轨系统最小曲线半径已可缩至50米） 羽田线以当时所能构成的最小曲线半径（半径为120米）自芝浦运河转入与JR平行的路段  （6）“共用”铁路路线用地 自国铁田町驿附近，至终点站的浜松町站附近约700米的路段，由于取得土地困难，羽田线以“共用路线”方式沿国铁路线旁平行布设，以跨径35米的钢梁及T形／倒 L形钢柱组成。

 （7）以距地面23米的高度跨越铁路 羽田线平行国铁路线段系沿铁路东侧布设，浜松町站位于路线西侧，以门架形钢柱竖立于国铁山手线浜松町站台的方式，高架跨越铁路，轨面高度约23米 羽田线轨路系高架单轨复线构成，轨梁为I形预应力混凝土梁，80厘米宽，1.4米高，标准梁跨为20米部分路段采用连续钢梁，80厘米宽，2米～4米高，25米～65米长支柱亦采用标准钢筋混凝土柱与钢柱混合使用，分T形、X形、Rahmen型全线共灌注1 316根梁，由5组套模设备于1年间完成 羽田线目前使用的车辆为跨坐两轴电动客车，通常由两节固定编组而成，最多可挂接六节车厢容量以两节固定编组时，坐立位共254人，最拥挤时则可以容纳363人两节车厢组成的列车长30.4米、宽约3米、高度为4.35米 车身由全钢焊接而成，车内坐位分2人坐及3人坐，以“非”字形排列，部分坐位设计成相背靠的长椅羽田线运行最高速度可达80公里／小时，羽田站到浜松町站之间仅需15分钟的时间 羽田线的运行管制系使用类似铁路运输的固定区间“进出检查”系统；在每一个行驶区间装设两个监测器，车站内设一个监测器，借着缆线将信号连续传导，而于车上驾驶室显示。

在列车停止管制方面，则于车厢内装设自动列车停止设备，借助信号显示与控制室联动 羽田线自1964年9月17日开通羽田线机场至浜松町间的快捷运输服务，虽然初期吸引了不少好奇的乘客，当年10月即创下536 695人次的运载纪录，但随着奥运热潮的减退，乘客数量也急剧下降营运单位研究发现是下列因素导致业绩欠佳： （1）与羽田线平行的“高速1号羽田线”快速道路刚开通不久，道路交通服务水准相当高； （2）羽田单轨路线（当时）仅设羽田与浜松町两站，无中途站，虽可提供两点间快捷输送，但乘客使用范围与数量毕竟有限； （3）路线两端车站与接转系统（铁路／航空）间没有连贯性的通达设施与整体性的转接服务； （4）票价太高，难与道路系统竞争  于是，首先于1965年5月增设“大井赛马场前驿” ；1966年1月、4月、11月分别完成票务改革、全面降价并发行通勤定期乘车券，同时完成与国铁浜松町站的连接通道，开始与国铁东京都区内路线的联络服务紧接着配合羽田地区开发建设工作人员的通勤需要，于1967年3月设立了“羽田整备场驿” 1967年11月，营运单位进行改组，日立运输株式会社与西部日立运输株式会社合并成立“日立运输东京单轨株式会社”，使管理职权统一，工作效率大增。

1969年12月东京地区最大的卡车货运站作业量激增，羽田线配合设置“新和平岛驿”（1972年1月改称“流通中心驿”）以供作业人员通勤使用，同时行车班次间距也缩短 自此羽田线营运量呈稳定成长，1973年10月累积载客量首次超过1亿人次，1977年7月又超过2亿人次，1981年3月运载业绩达3亿以上人次为提高经营绩效，于该年5月1日成立资金达15亿日元的“东京单轨株式会社”，转化为单纯的运输企业公司 羽田线目前营运间距约6分钟，平均高峰小时运量达6 350人次，日运量可达162 000人次由于与羽田线平行的“高速1号羽田线”快速道路近年来日趋拥塞，使羽田单轨系统的大众捷运功能日益彰显，成为东京都大众运输路网中相当出色的一条路线 北九州市位于九州岛北端，为海陆交通辐辏之地该市系于1963年2月10日由九州北部的5个城市——门司、小仓、若松、八幡、户畑合并而成这5个城市分别为国际商港、商业中心、货运港口以及钢铁工业重镇因此合并后即成为九州岛惟一超过百万人口的都市，列居全日本第九大城市，预计至1990年时，人口将达113万由于快速的都市发展，各业务中心间联络日密，人口也大量向郊区移动，于是产生了各活动中心之间以及近郊社区与市中心区间大量运输需求的问题。

4.5.2 北九州都市单轨小仓线 为了适应此种情况，北九州市政当局早于1970年9月即委托“运输经济研究中心”着手城市运输的研究在东京工业大学社会工学科菅原操教授领导下的一个小组，进行了半年的初步规划工作后，提出《北九州市交通计划》研究报告在这本报告书里建议了一个包含铁路捷运与单轨系统的综合网路，成为日后北九州市捷运建设的蓝图 1972年12月21日随着国会新制定的“促进城市单轨建设相关法律”的实施，北九州市当局完成了捷运路网的基本架构，有东西线一条、南北线两条（小仓线及黑崎线），相互连接成一丌π字形网路在系统技术方面，同时决定小仓线、黑崎线采用跨坐式单轨，东西线则视而后各项条件的发展再决定在两条单轨路线中并以小仓线为优先路线 为了加强小仓线的建设工作，除由北九州市计划局高速铁道建设部负责土木工程外，1976年7月31日以“第三团体”方式成立“北九州高速铁道株式会社”，由北九州市长谷伍平先生亲任社长，负责车辆及机电设备方面事务以及未来的营运业务 北九州都市单轨小仓线由日立、东芝两公司联合建设，自1978年开工，于1985年1月通车，是日本第一个在1972年颁布的“促进城市单轨建设相关法律”下完成的城市单轨系统，也是最具代表性的日本城市单轨系统技术。

北九州城市单轨小仓线  小仓线的路线安排系从小仓南方志德新社区的企救丘站开始，沿南北方向进入市中心区至小仓北区的鱼町，于小仓驿与国铁鹿儿岛本线接转，基本上是一种运输走廊性服务路线总长8.7公里，营运路线长8.4公里（其余0.3公里系调度站场轨道），共设12个车站，平均站距约787米 小仓线的12个车站全部为高架式除终点站的小仓驿采用岛式站台外，其余11站均采用对向式的站台 站台上顶与两侧有盖顶，边缘设有栏杆围篱以保障乘客安全小仓驿的岛式站台长约70米，除容纳60米长的列车外，尚有10米的余量以与设于站台两端下层的穿堂连接穿堂设于夹层中并配备有自动售票机及销票闸该站除以楼梯连接站台及地面外，尚装设有仅供上行的电扶梯以方便旅客移动采用对向式站台的各中途站的穿堂则仅设于站的一端，并只在穿堂层与站台层间设置电扶梯连接为了旅客的转车方便，北九州市当局特别在小仓驿与国铁车站间的地下连通路段设计了290米长的转动式人行道（Moving Sidewalk）用以连接输送旅客，并在单轨车站下方建造了一个具有喷泉与雕塑的圆形地下广场  小仓线全线皆为复线轨路，最大纵坡度为4％，最小曲线半径为80米。

路线中城野站与北方站间路段，以共架方式将轨路安排于快速道路之下交叠通过，形成重叠两层高架，为路线中一大特色 轨路建材采用钢料与预应力混凝土混合使用梁跨在20米范围内的，采用85厘米宽、105厘米高的梁断面；跨径大于20米的则采用钢梁，支柱大部分为1.5米的方柱或直径1.5米的圆柱轨道面距地面高为10米至18米  小仓线的列车由四节车厢组成车厢采用大型车种，具有两个先头车，两个中间车，全长约 60 米，先头车长 15.5 米，中间车长12.6 米，车宽 2.98 米，高度为 2.36 米列车编组两节为一组，每组容量 239 人车体由铝合金制成，各车厢之间均相通，坐位沿着车内侧壁平行设置车顶装有排式荧光灯与冷暖空调设备，手拉吊环沿着坐位外缘上方安装，以供站立乘客使用，车壁窗顶另以悬臂方式设有行李架 小仓线车厢的外表以市民选定的乳白色为底配以藏青色的线条，非常朴素高雅，车头漆有从全国4 110名应征者中选定的代表“北九州高速铁道株式会社”英文字母的“K”字社徽，由具直线与曲线轨道涵义的线条构成，表现流动感的图案也为列车的外观增色不少 小仓线在路线南端终点的企救丘设有一占地5.5公顷的调度站场。

为经营北九州市单轨系统，由北九州市府出资52％并由11家民间企业投资48％，成立拥有资金22亿日元的“北九州高速铁道株式会社”负责营运该系统总建设费根据1983年币值估算约700亿日元，其中330亿日元为基本建设费（轨路及土木工程），370亿日元为车辆及设备费 小仓线初期日运量为85 000人次，班次间距为6分钟，高峰小时路线运量达6 900人次／每方向，系统设计曰运量为102 000人次列车最高运行速度可达80公里／小时，自小仓驿至企救丘站8.4公里长的旅程中约需19分钟的时间列车的运转仅于开动时由随车人员于驾驶台上按钮发动，其余为全自动化的运作 单轨系统由于轨梁构造简单，墩柱可布设于道路中央分界岛，因此建设用地需求较少，并使工程费用节省在路线上，它又可克服陡坡及以较小曲线半径转弯，具有相当大的布设弹性轨梁下日照遮蔽面积较少，对邻近地区遮光少在输送能力上单方向每小时可达5 000～40 000人次日本政府于60年代开始注意到上述单轨系统在都市交通应用上的特点，认为改善都市道路交通问题、兴建都市单轨系统与道路建设具有同等重要的意义，齐头并进以完成高效率的都市运输随着相关政策、法律及补助制度的建立，在“日本单轨协会”倡导下，自本州的关东、关西地区至九州的北九州都市圈，甚至南方，中绳岛的都市都纷纷引进单轨系统作公共运输服务。

目前已有3个系统（路线总长28公里）正在营运中，施工中的有两个系统（路线长约29公里），进行规划设计中的有两个系统（路线长约27公里），另外有不少的城市亦开始着手研议4.6 日本都市单轨的前景 日本显然已成为世界上拥有最多单轨捷运系统的国家这种产生于欧洲，并在1901年应用于德国乌伯塔市大众运输后即沦为游乐园区载客系统的捷运技术，经过日本各界20余年的努力，终于在都市捷运行列中再度崛起，并开拓了相当广阔的应用领域于是，日本都市单轨系统也就成了这种技术再生转化为时髦的城市运输系统后的当然代表名称 根据文献的记载，跨坐式单轨系统于1876年即在宾州费城的展览会场上出现，算是美国最早的单轨系统其后宾州又于1878年建造了一条A字形支座长达9．6公里的货运单轨路线，采用蒸汽机车带动，至1910年纽约市出现以电动马达驱动的单轨客运服务系统，时速达24公里／小时，但营运几个月后目口拆除改建为铁路 1930年旧金山开始进行悬挂式单轨系统的模型试验1956年在得克萨斯州休斯顿及达拉斯分别出现“倒J”形及“T”形悬挂式系统，但都仅止于试验的性质4.7 美国的单轨系统19世纪90年代美国画家笔下的单轨系统 西雅图单轨系统美国第一个城市地区单轨系统  美国的第一个近代ALWEG跨坐式单轨系统由Walter E．Disney于1959年 引 进 ， 在 加 州 阿 纳 海 姆 （ Anaheim） 的 迪 斯 尼 乐 园（Disneyland）建造1.16公里的游乐路线，随后于1961年又增建了2.6公里。

1962年西雅图市为输运参观世界博览会的旅客，兴建自市中心至展览会场间1.59公里的双车道ALWEG跨坐式系统，沿用至今，成为美国第一个都市地区单轨系统1971年佛罗里达州奥兰多的迪斯尼世界（Walt Disney World）也配置了4.4公里的环状跨坐式系统，1982年增建5.6公里的延伸路线 上述的3个营运系统中，除西雅图系统外，其余两个系统均为迪斯尼集团（Walt Disney Productions）授权Bombardier公司制造的马克（Mark）系列单轨系统，已经历过20余年的研究发展，并不断从建造与营运经验中寻求改进，目前已进入第四代类型，可以说是今日美国单轨系统技术的代表 “迪斯尼世界”位于佛罗里达州中部，自奥兰多国际机场经由4号州际公路前往，仅需20分钟的车程这是迪斯尼集团投资兴建的巨型度假及游乐园区，包含由三个豪华旅馆及钓鱼场所、高尔夫球场、游艇等产外活动设施构成的“度假王国”（Vacation Kingdom）以及世界最热门旅游胜地的“奇幻工国”（Magic Kingdom）该“奇幻王国”类似西海岸加州迪斯尼乐园的游乐中心，共分6个娱乐主题园 除此之外，在距“奇幻王国”以南约4公里的地方，迪斯尼集团又以8亿美元的巨资兴建了广达243公顷、以人类未来生活为主题的“EPCOT Center”（ Experimental Prototype Community of Tomorrow） 。

兴 建EPCOT，据说是由于华德·迪斯尼一生有两大梦想：一为“世界橱窗”（World Showcase，）；另一为“未来世界”（Future World）4.7.1 “迪斯尼世界”单轨系统 为了输运在这个游乐区内活动的日以万计的游客，很明显，迪斯尼世界需要一个便捷、安全、舒适、低公害、美观又具高效率运能的大众运输系统 于是，自1959年由迪斯尼先生亲自引进，并不断研究改进，深具迪斯尼奇幻特色的Mark单轨系统，成为适应“迪斯尼世界”交通运输需求的最佳方案 “迪斯尼世界”的MarkⅣ单轨系统包含两个分别环绕“Vacation Kingdom”与“EPCOT Center”的环状线，以及联络其间的走廊式路线，是美国境内路线最长的单轨系统1 车站设计 “迪斯尼世界”单轨系统共设5个车站，分别布设于旅馆区、停车广场、“奇幻王国”及“EPCOT Center”等重要景点其中三个为高架、两个为平面其站台除全部设计为双车道进出外，另具下列特色 （1）Through Loading “奇幻王国”及度假区入口处的“运输中心”是旅客出入频繁的两个平面车站，采用“通串式”上下车运作。

当列车到站时，车身两侧车门同时开启，“上车”与“下车”旅客分别从不同侧车门进出，称为“Through Loading”据说此种方式比一般单侧车门进出旅客的运作，靠站时间要减少50％ （2）穿越都市地区大楼 以创意性的做法将单轨路线直接伸入Contemporary Resort Hotel的第四层，并于其内设置车站，不但方便乘客出入，并发展成为日后美国高架中运量捷运系统运用“区分地上权”的观念，将运行轨路穿越都市地区大楼，或将车站配置于商用建筑内的应用模式例如1986年4月通车的迈阿密“Metromover”的“世贸中心”（World Trade enter）站，设于该世贸中心第四层，路线穿入大楼内部后再转出于1987年8月开通的底特律市区客运系统亦穿越市区商务大楼“Millender Center”的第四层并设置车站与该大楼停车场相连接迪斯尼世界单轨将路线直接伸入迪斯尼世界单轨将路线直接伸入Contemporary Resort Hotel的第四层，并于其内设置车站的第四层，并于其内设置车站2 轨路构造 迪斯尼世界单轨系统的路线总长度约22.8延长公里（75 000英尺），特色为长跨径、首尾具弯度的预应力后拉力梁，预制支柱及场注基础，构成一富高度技术性而又与环境景观谐调的结构组合。

纤细的预制混凝土支柱，可使轨路高达19.8米（65英尺），梁跨一般在27.5米（90英尺）至33.5米（110英尺）之间，梁断面为60厘米×122厘米（中间部分）及66厘米×203厘米（首尾腰部），设计成空心以使梁重在50吨以下在总计337根梁中约有半数为弯度相当大的曲形梁路线的最小水平曲线半径为75米，转辙路段则利用转辙梁的水平移动完成转辙运作，约需72秒迪斯尼世界单轨轨路 3 车辆 “迪斯尼世界”的Mark Ⅳ单轨列车系统由多年的营运经验及研究改进而成，可组成五节及六节车厢的列车六节车厢组成的列车长约61.26米（201英尺），空重约50吨，列车总容量可达244人 每部列车装配有8个600伏特直流电的电动马达借以驱动配置于底盘的12个充气橡胶轮胎每个轮胎装有一个18英寸的刹车盘除驱动轮外，另在轨梁两侧装有胶质导轮以导引车厢前进 车厢两侧各配备有4个气动式车门；为服务乘坐轮椅的残障旅客，每部列车备有一特宽的车门以供进出车厢的尺寸，长、宽、高分别为9.15米、2.70米、3.53米 MarkⅣ单轨列车可以来回行驶，不需调头，因此列车的先头及殿后车厢除外观设计成长鼻形外，内部都设有驾驶室，装置安全连锁（Safety Interlock）系统，确定列车所有的车门关闭后始能发动列车。

驾驶员可就设定的4种速度（中速运行及3种制动状况）操作列车的运转，加速及减速则随同驾驶员选择的设定速度而作不同程度的调整，最大加速度可达3英尺／秒2，而最大减速度则为5英尺／秒2迪斯尼乐园Mark Ⅱ单轨列车（加州阿纳海姆） 4 控制系统 “迪斯尼世界”单轨系统的运转控制包含列车安全间距维持、通信联系、速度控制、安全管制四个部分 （1）列车安全间距 在列车安全间距维持方面，使用两种独立的监测系统：第一种系由驾驶员运用目视方式控制； 第二种则利用装置于车上的监视仪自动警戒危险状况若驾驶员未察觉与前列车保持的距离已超出安全范围，一个预备性的电子监测系统则自动降低电动马达的电流并执行刹车动作直至列车安全停止  （2）通信联系 列车与列车及列车驾驶员与车站工作人员的联络是经由无线电传达，增加了系统安全性驾驶员可利用车上的播音系统通告到站或其他运行消息 （3）速度控制 列车的运行速度由驾驶员依设定的等级控制，电动马达经由电力的增强自动提升到选定的行驶速度制动亦由驾驶员依制动速度以动力及机械制动系统完成 （4）安全管制 列车上装置安全连锁设备，控制车门及其他设备就位后，才让列车开动。

迪斯尼世界单轨系统自1971年开放通车至1983年的10多年间已运行约8 000 000列车延长公里，平均日运量达到70 000人次，旺季时可达180 000人次，而且是一年365天无休止的营运，因此成为世界上少数几个高使用率的捷运系统 该系统行车间距90秒，靠站时间为45秒—90秒，因此最长等车时间为2分钟，高峰小时运量为12 500人次根据营运资料显示，迪斯尼世界的MarkⅣ单轨系统每年输送约25 000 000人次，系统可靠率（System Reliability）达99.9％，1983年的单一乘客营运成本仅达0.13美元每延人公里，是美国境内惟一赢利的公共运输系统 当1957年华德·迪斯尼自瑞典引进ALWEG型跨坐式单轨系统时，已预感这种系统技术终将成为都市运输的主要运具经过将近30年的努力，具动感造型、快捷恬静的迪斯尼马克型单轨系统在载运了8亿多旅客而无任一伤亡纪录后，即将突破游乐园区的服务形式而进入城市运输应用的行列 马克型单轨系统所具有的占地少、建设及维护费用低、施工快速、景观及环境影响程度小的特性，已逐渐被美国的都市运输专家重视，认为是处理都市交通拥挤、空气污染及能源问题的上佳方案之一。

4.7.2 美国单轨系统的前景 另一方面，俄克拉何马州Tulsa市的"Elevated Transit Systems”公司，除在美国境内努力推介马克系列单轨系统在都市公共运输的可用性外，其总经理Steve Hope先生曾于1986年3月间来到我国台湾，寻求在台北市应用的机会 因此，继日本都市单轨系统之后，轻巧、快捷、具外观魅力的美国式单轨系统进入城市捷运之林，将是指日可待的事 德国是世界上拥有最优越悬挂式单轨系统的国家之一1901年在乌伯塔地区开通的Schwebebahn是世界第一个悬挂式单轨捷运系统，而其突破传统以电力驱动悬挂于车顶的钢轮并沿着上部的单条钢轨带动车厢行进的技术特色，至今仍独步世界 4.8 德国悬挂式单轨系统 近年来，在德国联邦研究及技术部提供经费资助及技术指导下，新式悬挂式单轨系统技术的发展更是突飞猛进其中以GRT（Croup Rapid Transit）类型出现的“H-Bahn”系由Siemens及DUEWAG公司共同开发，使用直流电动或线性马达推进，车厢容量可达47或60人，最高运行速度达70公里／小时目前示范路线布设在多特蒙德大学校区内营运。

另外一种早期由Messerschmitt-Bolkow-Blohm与DemagFiJrdertechnik公司开发的“Cabinenlifi”亦以线性马达推动，沿着车顶的钢梁前进，车厢容量12人，全自动化操作，如同水平方向操作的电梯法兰克福以北100公里Ziegenhain地方的一个地区医院设立了一个580米长的实用系统，连接因地形而分离的两个院区，用以输送患者及医护人员该系统自1976年3月开始运作至今 乌伯塔市（Wuppertal）位于德国中部杜塞尔多夫（Dtisseldorf）东北方约30公里，地处狭长丘陵带乌伯河（Wupper）绵亘穿过谷地，并沿河流两岸平地由东至西形成Barmen、Elberfeld、Vohowinkel三个组成乌市的集居城镇与工业中心整个地区长21公里，宽约17．5公里 4.8.1 乌伯塔单轨吊车系统 19世纪末叶，乌伯河谷已发展成工业重镇，河谷沿线市镇的来往频繁，虽然在1896年已将当时的主要运输工具的街车由马匹拖拉改为电力驱动，但仍无助于疏解快速发展的交通需求，公共运输问题日趋严重 市政当局很早即发现问题并集思谋求对策建造地铁的方案，由于该地区不良的土质条件而遭否决，高架式的铁路系统乃成为考虑的主要方向。

但是，乌伯河谷的地形狭窄蜿蜒，经过多方的考虑与研议，来自科隆地区的一个兼具发明设计才能的企业家Carl Eugen Langen 所研创的空中悬吊列车系统终于获得采用 Langen是一位具有超人想像力与创意性的企业家他在科隆拥有一座制糖工厂他运用智慧改良了不少炼糖技术与设备，并在厂区设立了一个当时仅见的悬吊式货运系统——用轻量的车厢沿着悬挂于车顶的钢轨来回输送物料基于对铁路运输发展的热衷，19世纪90年代初期，Langen将该悬挂式铁路系统进一步发展为客运，并将这种他自己昵称为“翱翔列车”（Hover Train）的新型运输系统向乌伯塔、柏林、慕尼黑等城市推介 虽然柏林与慕尼黑这两个大城市否决采用这种后来通称为“悬挂式单轨铁路”（即德文“Schwebebahn”或英文“Monorail Suspension Railway”）的新系统，但乌伯塔的市政当局却以无比的勇气与先驱精神毅然接受，而无视于因而被讥讽为“顽迷之谷” 1887年春天Elberfeld与armen两镇合并成立悬挂式铁路共同建设委员会，至1898年春天正式开工的10年间，赞成与反对的声；良在这座河谷城市缠绕不休：从市镇议会的辩论、报纸舆论的批评，至民间和学术界的质疑，甚至民众的排斥。

Langen在19世纪末期构思Schwebebahn时绘制草图 Langen亲自试验其发明的悬吊运输系统  当时议论的焦点除了安全性外，主要集中于高架铁路的兴建将使城镇分隔并破坏景观，而且路线西端Sonnbm地区的一段将脱离河道而直接架设于闹市区街道之上除噪音问题外，路线两旁住宅社区居民更不愿家居隐私因列车的往来通行而遭破坏 经过不断的讨论、沟通，经投票表决，乌伯河谷的居民终于决定兴建这种独步世界的悬挂式单轨铁路系统路线仍照原规划方案，沿着乌伯河道上方而行，并通过Sonnborn地区街道上空而恼人的家居隐私暴露问题，则由住户以垂挂窗帘而告解决 1898年夏天，虽然Langen本人已于3年前的1895年过世，但他所发展的世界第一个悬挂式单轨铁路捷运系统终于在乌伯河谷破工动工1900年10月24日，德国的凯撒威廉二世（Kaiser Wilhelm Ⅱ）皇帝偕皇后Auguste Victoria亲临主持第一阶段路线的完工典礼，整个乌伯河谷万头攒动 尤其当德皇夫妇自Doppersberg车站双双登上距河面12米的紫红色单轨列车作首次运行时，更成为轰动世界的新闻焦点。

而当时鼓起普鲁土精神，带着忐忑心境登车的德皇夫妇也许不会相信，他们启用的这个“不可思议”的单轨吊车铁路系统竟然营运至今，百年而无任一伤亡事故，并且成为今天最安全可靠的都市捷运系统之一当年德皇夫妇乘用过的单轨车厢，后人称为“凯撒车厢”,在精心的养护下，它至今仍然保持往昔风貌，并在周末作游乐性运行  Schwebebahn系统于1901年3月1日正式开始大众运输服务当时仅先行开放Kluse车站至动物园（今天德国境内最优美的景观动物园）间路段，一时民众争相搭乘，造成空前盛况1903年6月27日全线通车，西自Vohwinkel沿乌伯河东行至Oberbarmen止，路线长13.3公里，共设18个车站（16个中途站），工程总费用为1 600万金马克，构建吊撑轨路的钢料共用了19 200吨，横梁计472根，每根横梁两旁各有一个钢架支撑，斜向伸入河道岸壁，故从上空鸟瞰Schwebebahn的轨路构架，像是一条蜿蜒而行的“铁龙”，或具944只脚的蜈蚣整个系统在东西两个终点站各设有一个回车环道，以供列车调头回转 自1900年保存至今的Kaiser wagen 世界第一个悬挂式单轨车厢 20世纪初的Schwebebahn 20世纪80年代的Schwebebahn 今日的Schwebebahn已完全现代化。

它拥有28部三节连接为一组的列车这些车厢于1972—1974年间以轻质铝材铸造，车身交互喷漆橘蓝两色，非常醒目列车载客容量为200人，包含48个坐位在全线13.3公里的旅程中约需35分钟的时间，班次间距约3分钟～4分钟，平均运行速度为27公里／小时，最高可达60公里／小时系统控制方面，使用电脑化中央控制系统，车站装设电视摄像机观察旅客上下车，确保安全在防噪方面，根据乌市资料显示，整个系统已经整体设计并装置隔音设施，故噪音量仅介于“吱声”（Squeal）与“喳声”（Squeak）之间  Schwebebahn系统的完成，不但成为乌伯河谷闻名遐迩的奇特景观，并且促成该地区的整体发展——路线所经的3个城镇终于在1929年合并组成“乌伯塔市”（City of Wuppertal） 今日的乌伯塔市已成为德国境内拥有400 000人口的大城市Schwebebahn每日乘载量45 000—50 000人次，约占该市大众运输旅次的45％，仍然是该市最具运输效率的运输系统 基于对现在及未来都市运输提供方便、可靠、高效率，而又与环境谐调的交通服务，自1972年以来，Simens与DUEWAG公司在联邦德国政府BMFT的资助下，致力于一种自动化悬挂式单轨系统的发展。

这种系统的德文名称定为“H－Bahn”，“H”即“Hang”（悬挂）的缩写 H－Bahn的运输能力一般介于电街车（或公共汽车）与地铁之间，可作为中型城市的公共运输主力，也可作为都市综合运输体系中的一部分H－Bahn在路线安排方面可以布设单线、双线及环状路线；轨路除高架悬吊类型外，亦可采用地下悬吊方式如将载客车厢改为集装箱（Container），H－Bahn又可作为货运系统因此在规划应用上，闹市区客运集散系统、港区集装箱传送系统、机场地区客运系统、都市区捷运接运系统成为4个基本类型4.8.2 H－Bahn系统H－Bahn（德国多特蒙德大学）  H－Bahn的轨路结构包含轨梁与支柱，均可在工厂预制，再运往现场吊装轨梁为钢制空心箱形断面，支柱可使用钢材或RC混凝工浇注由于轨梁及车厢的重量均非常轻，柱体可以设计得相当纤细，常呈倒J或Y形，以衔撑轨梁及车厢，高度（地面至柱顶）一般在10米～16米之间，两柱间距可达40米H－Bahn的轨路结构体除占地极少外，采用标准化的预制组合施工方法更可缩短工期 1 轨路结构 H－Bahn的车站通常为高架式，并设置楼梯、电梯或人行天桥以供乘客进出，有时亦可设计成地面式。

通常车站的站台为封闭式，设有镶装落地玻璃的站台门，顶上横梁安装字幕及播音系统，显示列车到达、离去及终点目的地等信息站内亦装有，可直接与中央控制中心联系列车到站时，站台门及车门同时打开，乘客通过同一高度的车厢／站台地面以上下车站台装置安全设施，确定所有的门关上锁定后，列车方能启动离站2 车站布设H－Bahn车站  H－Bahn的标准型车厢尺寸为：长、宽、高各为8.15米、2.17米、2.46米，车身两侧各有两个宽1.35米的自动滑动门，车身前后及侧面均安装强力玻璃纤维，以利自然采光及开阔视野车内通常安排20个坐位，随站位设计面积的不同（4人／平方米或6人／平方米），车厢容量分别可达47人或60人为考虑残障人轮椅及婴儿推车进出，车厢内部车门附近的廊道均保留相当大的空间车厢前后端并设有逃生门 每个H－Bahn车厢系由顶上的轨梁吊撑，并运用包覆其内的两套驱动齿轮及马达推进运行每套齿轮包含两组成对的橡胶轮及侧向导轮，由直流电动马达驱动，亦可采用线性马达（Linear Motor）推进 H－Bahn车厢可以单节运行，亦可自动联挂成组营运，单方向每小时运量达10 000人次以上。

3 车辆构造 H－Bahn车厢及轨路  H－Bahn轨梁内的吊撑及驱动系统示意图  由于H－Bahn系全自动化操作，所有列车运行及靠站上下乘客等全由控制中心指挥及控制控制中心装设有控制仪盘、显示荧屏及两套控制电脑经由电脑执行调派、监测、通信方面的导引，乘客输送方面的管制，车辆及乘客的安全保障控制中心与车厢及车站间另设有双向通话设备，以供不时通信之用 4 控制系统 由于H－Bahn系全自动化操作，所有列车运行及靠站上下乘客等全由控制中心指挥及控制控制中心装设有控制仪盘、显示荧屏及两套控制电脑经由电脑执行调派、监测、通信方面的导引，乘客输送方面的管制，车辆及乘客的安全保障控制中心与车厢及车站间另设有双向通话设备，以供不时通信之用  德国以其勤奋研究的民族特质及政府鼓励创新发展的政策，始终立于科技与工业大国的地位，尤其在运输技术发展方面，更处于世界的顶尖地位 在 这 种 传 统 下 ， 百 年 以 前 Langen发 明 的 悬 挂 式 吊 车“Schwebebahn”，不但突破传统的“双轨” 铁路运输类型，进而迈入“悬挂式单轨”铁路技术阶段，同时也开启了城市交通新的一页。

4.8.3 结束语 近年来在联邦德国政府BMFT积极资助与努力推动下，保留了单轨系统轨路简单轻巧的特性，进一步将轨梁及车厢轻量化，运行推进方面使用橡胶轮与线性马达，并运用全自动化的系统控制技术，德国悬挂式单轨系统终于发展成兼具单轨／自动导轨（AGT）系统特色的“H－Bahn”，也开拓了较“Schwebebahn”更广阔的都市运输应用领域 H－Bahn在路线与轨路布设上显现了单轨系统占用较少空间，对邻近地区景观影响较轻微的优点，运作上又具备AGT系统的全自动化与高效率性能，可说是一种“单轨AGT'’，在新运输系统中独树一帜 因此，在明日的都市中量运输领域里，H-Bahn很可能占有一席之地Schwebebahn（左）与H－Bahn（右）在基本构造类型上无太大变化，所不同的是硬件方面轨路与车厢轻量化，及软件方面运作与控制的自动化。