跨座式单轨系统的现状及前景
——株式会社日立制作所交通系统事业部KM本部总长 石川 正和
首先衷心祝贺重庆单轨二号线一期工程开通运营,重庆建成了如此壮观的单轨系统,作为本工程的参与者,感到心情非常激动。看到重庆单轨还开发出许多与日本单轨不同的独到之处,这也给我们提供了大量的参考。
我在日立制作所从事有关单轨的工作已经40年了。
就重庆单轨来说,我从1989年起就参与了这个项目,算起来和重庆市的交往也有17年的历史了。在此,对从事有关重庆单轨项目的各位表示诚挚的谢意。
下面我就与重庆单轨系统类型相同、日立制作所的跨座式单轨系统的现状及前景谈谈自己的看法。
下面介绍一下跨座式单轨系统的特长。
首先,单轨是一种安全、舒适的交通系统。
单轨的车辆在高架专用轨道上行驶,不会与其它交通工具发生冲突和脱轨。
车辆采用了橡胶轮胎,行走用混凝土制作的轨道走行面上,所以乘坐起来会感到非常舒适。
轨道梁是在构件厂里加工预制的预应力钢筋混凝土梁,所以可以保证极高的制作精度。
第2是单轨系统对环保有利。
单轨系统以电力驱动,所以对大气没有污染。又因为采用了橡胶轮胎,所以噪音低、振动小。在距离车辆侧方10米处的噪音强度仅在75 分贝以下。通过引进单轨,还可以美化城市,提高城市的价值。
这些特点都在重庆单轨中得到了充分的体现。
第3是可以灵活地选择路线。
大型单轨的最小转弯半径为60米,最大可以爬60‰的纵坡。从技术上来看,最小半径可达到50米,最大纵坡可达到100‰。
第4是运行时间准确、可靠。
最小可以实现2分30秒的运行间隔,还可以实现无人驾驶自动运行。
第5是有良好的经济性。
其原因在于轨道梁桥构造形式的特殊性。
单轨的轨道构造简单,所以易于施工且工期短。与其它高架的交通系统相比,可以大幅降低建设费用和维护保养费用。
日立制作所在运行、维护方面也会给予协作。
针对单轨交通系统的这些特长,日本于1972年制定了「关于促进城市单轨交通系统建设」的法律,政府还为单轨系统的建设提供资金补助。
日立的单轨系统具有3种类型。大型:轴重为11吨、轨道梁宽85公分。中型:轴重10吨、轨道梁宽80公分。小型:轴重8吨、轨道梁宽70公分。
大型单轨系统已被中国重庆、日本的北九州、大阪、多摩单轨所采用。中型单轨系统被日本的冲绳、东京单轨所采用。小型单轨系统则已被新加坡圣淘沙岛单轨所采用。
至于采用哪种类型的单轨,则应通过对交通需求量、运行间隔、车站大小、道路宽度、建设费用等进行综合比较后决定。
单轨的运送能力可以通过对大、中、小型车辆进行编组组合,形成高峰小时、单方向两千至三万人的运能。单轨的运能位于公交汽车、LRT和地铁之间,可以填补中运量系统的空白。
为了实现轻量化,车辆采用了铝合金材料,还具有不燃性。
每辆车有两个转向架,一个转向架有4个走行轮和6个水平轮。
大型车辆的长度为15米,每编组的最小组合为2辆。
理论上每编组可以链接多辆车,但考虑到车站设置于道路之上,过长会影响美观,带来安全问题。所以一般不超过8辆编组、即120米长。
地板平坦,利用车辆之间的通道可以方便地向邻接车辆移动。在车辆设计时,对车辆的造型、坐席配置、车窗大小等都进行了反复的检讨。
这张照片是重庆单轨的车厢,车厢内装有空调,座席为FRP材料,可以纵向配置成长椅,也可配纵、横向搭配配置。
作为无障碍设施一环,还设置了轮椅的位置。
因轨道造型简单,所以易于施工且工期短,可以降低建设费和维护保养费用,不会影响城市景观。
大型单轨的轨道梁宽为85公分,梁高为150公分,标准长度为22米。
轨道梁在构件厂加工,用拖车运至现场,利用汽车吊吊架设。
一榀轨道梁重约55吨。预制时采用专用模板,制作误差仅为3毫米以内。桥墩为1米5的矩形或圆形。
虽然轨道梁的标准长度为22米,但在交叉路口、河流等需要大跨度的部位采用了钢制轨道梁。
这些构筑物还具备在建成之后即便是产生倾斜或沉降,也可以进行调整的功能。
可以在轨道下面进行绿化以便改善周围的景观和环境。
重庆也在轨道下面进行了绿化,取得了极佳的效果。
这是重庆单轨系统的轨道。
即使像这样穿越市民广场、步行商店街也没有影响街区的美观。
由于噪音低、振动小,不会让下面的行人感到不愉快。这样的尝试在世界还是第一次。
在延伸段,重庆正在制作30米跨、3跨的预应力钢筋混凝土连续梁。如果成功的话,以后可在3号线中大量采用。
用于单轨线路变换的道岔比较特殊。
道岔的构造是利用钢制道岔梁本体的移动而构成进路。以两开道岔为基本型,也可以采用其它多种形式。
从结构上看,道岔分为关节可挠式和关节式。关节可挠式在正线上使用,这种道岔是利用道岔梁内部的装置将道岔梁侧面弯曲形成曲面,以确保良好的乘坐舒适度。
关节可挠式道岔在曲线状态下,可以以25公里的速度通过。关节式道岔主要用于车辆基地,通过速度为15公里。转辙时间为15秒。
为了实现低廉化,现在正在开发平移式的道岔,在道路空间没有限制时可以采用。
该照片是安装于冲绳单轨的起点、那霸机场站前的交叉渡线道岔,由2开道岔连接组合而成。
为了维护方便,道岔设置在混凝土平台上。
日立单轨系统可以灵活对应城市开发中对公共交通工具的各种需求,运用最新的技术和多年的运营经验提供安全、正点、舒适的运输服务。
迄今为止在日本国内已经建设了8条单轨线路,目前有6条线路处于运营中。在海外,包括重庆单轨在内有两条线路。
根据有关法律,由国家、县或市等政府部门提供占建设费用的大约60%的补助金而修建的。
由于引进单轨,缓解了市内交通拥堵的状况,促进了城市的的建设。
北九州的城市单轨,开业于1985年。线路长度为8.8公里,设置了13座车站,4辆编组,平均每天运送乘客3万3千人。单轨和铁路等其它交通系统的换乘站与大楼合为一体,为乘客换乘提供方便。这条单轨也是日本根据有关单轨系统的法律而建成的第1条路线。由于开业已经20年,目前正在考虑对各种设备进行更新。
大阪的城市单轨,开业于1990年。线路长度23.8公里,设置有16座车站,4辆编组,平均每天运送乘客8万5千人。预定将来改为6辆编组。这条路线特点为环状,规划线路长度将达到40公里。4.3公里的延伸线正在施工中。作为目前世界上最长的线路,已被记入吉尼斯纪录。
多摩城市单轨,作为东京副都心的轨道交通工具于1998年开业。
线路长度为16公里,设置有9座车站,4辆编组,平均每天运送乘客10万人。规划将来形成环状线,线路总长为93公里。
冲绳的城市单轨,是冲绳县最初的轨道类交通系统。冲绳单轨于2003年开业,线路长度为13.1公里,设置有15座车站,平均每天运送乘客3万3千人,该线路还具有观光功能。目前正规划修建3公里的延伸线。
东京单轨。作为第1条正式的城市交通用的单轨路线,已经运行了40年。东京单轨于1964年开业,线路长度为17.8公里,设置有15座车站,6辆编组,平均每天运送乘客14万人。目前正在规划修建延伸到市中心的线路。
犬山单轨,也是日立制作所最初修建的单轨。是一条将游乐园与最近的车站衔接在一起的单线线路,于1962年开业。线路长度为1.2公里。在日本运营的单轨中,这是一条历史最长的线路。
现在让我们看看单轨系统在日本以外的状况。
作为已经开业的路线,有6月18日开业的重庆单轨。正在建设的有新加坡圣淘沙单轨,该路线预计在2006年开业。日立制作所的工厂正在进行车辆的制造。
其它规划建设单轨的城市还有,西雅图、迪拜、加尔各达以及吉隆坡、澳门、圣保罗等城市。重庆单轨的开业对这些城市具有深远的影响。
新加坡圣淘沙岛的单轨线路。是一条为方便游客观光而修建的单轨路线。线路长度为2.1公里,设有4座车站,共有4个编组的车辆,每编组两辆,预计每天运送乘客3万人。
为了单轨建设更加易于实施,现在正在以降低建设及运营费用为目标进行各种技术开发。有待开发的项目虽有许多,但标准化与共通化是最为重要的。同时还在对运营合理化的方法开展了研究。
世界各城市在采用单轨时都有各自的理由,但我认为最重要的就是单轨能够在美化城市景观的同时还能充实城市功能。这一点在重庆单轨的建设实践中已经得到了证实。
安全地运送乘客并不是城市交通工具的全部使命。
实现城市的再生、强化城市的功能、进一步美化城市、改善环境、使市民感到自豪并受到市民爱戴、成为市民喜爱的交通工具,这也是交通机关的使命。单轨正是可以给出回答的交通工具。
单轨在日本和中国已经取得了成果,我期望这些成果能飞向全世界。