Jednoszynowy jest prowadzony transportu systemu , gdzie pojazdy na pojedynczym torze, szyny lub betonowej belki . W związku z tym termin ten odnosi się do każdego typu pojazdu używającego szyny prowadzącej lub belki. Pojazdy jednoszynowe są szersze niż prowadnica, która je podtrzymuje. Termin kolej jednoszynowa może również odnosić się do samego pojazdu .
W zależności od rozmieszczenia pojazdów możemy wyróżnić trzy typy:
W pierwszych dwóch przypadkach szyna prowadząca jest jednocześnie torem jezdnym; w trzecim przypadku szyna jest tylko prowadnicą, a system może wykorzystywać różne techniki napędu i podnoszenia (koła, poduszka powietrzna, lewitacja magnetyczna itp.).
Systemy kablowe nie są uważane za kolejki jednoszynowe.
Prawie wszystkie kolejki jednoszynowe są wykonane na trasie powietrznej, ale kolejki jednoszynowe mogą również operować na poziomie, pod ziemią lub w tunelach metra.
Według Amerykańskiego Stowarzyszenia Transportu Publicznego (APTA), kolej jednoszynowa to system transportu zbiorowego składający się z pojazdów obsługiwanych i prowadzonych przez pojedynczy tor prowadzący (szyna lub belka). Główne rodzaje kolei jednoszynowej to:
Szyny jednoszynowe są stabilizowane przez żyroskop, szyny napowietrzne lub boczne koła prowadzące po obu stronach belki.
Zakres zastosowań systemów kolei jednoszynowej jest bardzo szeroki, od systemów hektometrycznych o małej prędkości (np. Wahadłowce widokowe w parku zoologicznym) do szybkich systemów dalekobieżnych (np. Projekt kolei miejskiej ).
W transporcie pasażerskim system kolei jednoszynowej jest często używany jako autobus wahadłowy z innymi systemami na stosunkowo krótkich trasach lub obwodach (usługi lotniskowe lub sąsiedzkie), jako transport wewnętrzny (na przykład lotnisko, parki rozrywki, wystawy targowe), czasami ograniczony czas trwania wydarzenia, rzadziej jako system metra .
System jednoszynowy może być również używany jako transport przedmiotów, na przykład w przemyśle jako system manipulacyjny (lub przenośnik) do przemieszczania ładunków po szynach przymocowanych do sufitu. Ładunki można przesuwać ręcznie lub system może być napędzany silnikiem.
Kolej jednoszynowa Duchamp została oddana do użytku na wystawie w Lyonie w 1872 roku na ponad 1 km . Wagony jeździły okrakiem po torze znajdującym się prawie 4 m nad ziemią, a zasada trakcji linowej była blisko kolejki linowej . W czasie trwania wystawy przewoził 3500 podróżnych dziennie.
Jednotorowe Charles Lartigue którego prototyp walcowane w 1880 roku w Algierii nieść alfa był prawdopodobnie pierwszym funkcjonalny jednotorowe odległość wynosi 90 km na południowy . Na tej zasadzie, linia demonstracja trakcji parowej powstał w Londynie w 1886 roku, a kolejne 15 km długości został zbudowany i eksploatowany w Irlandii w hrabstwie Kerry między Ballybunion Listowel oraz od 1888 do 1924 roku . Było zadowalające, ale jego zamknięcie było jedną z konsekwencji irlandzkiej wojny domowej . Charles Lartigue zbudował kolejną linię między Feurs i Panissières w departamencie Loary. Niestety konstrukcja lżejsza od irlandzkiej i górzysty charakter trasy nie pozwoliły na jej oddanie do użytku pomimo trzech lat nieudanych prób. Linia została zdemontowana i dziś jest szlakiem turystycznym.
Zasada przewieszenia kolejki jednoszynowej przez centralną szynę jest stosowana w kolei jednoszynowej opracowanej przez niemiecką firmę ALWEG , np . Na lotnisku w Tokio-Haneda czy w Seattle. Ta typologia występuje również w parkach Disneya w Stanach Zjednoczonych .
Stabilizacja kolejki podwieszanej jest prosta: cały pojazd wraz ze środkiem ciężkości znajduje się poniżej punktu podparcia.
Zawieszony jednotorowe ( Wuppertaler Schwebebahn ) w Wuppertalu , Niemcy , pochodzący z 1901 roku, jest najstarszą tego typu system nadal w eksploatacji. Inny istnieje w Dreźnie ( Schwebebahn Dresden ).
Ten typ kolejki jest podobny do kolejki linowej (z wózkiem jezdnym na szynie i kabiną zawieszoną pod szyną prowadzącą, podobnie jak wagonik jeżdżący po linie nośnej). W Dreźnie oba samochody są również holowane za pomocą liny i poruszają się w tę iz powrotem po linie wspinającej się po zboczu. To ostatnie urządzenie stanowi pośredni etap w rozwoju wyciągów narciarskich pomiędzy kolejką a dwukierunkową kolejką linową.
Znamy zasadę działania drążków do zawieszania zasłon lub zasłon : drążona szyna, w której toczy się para rolek, na których kurtyna jest zawieszona przez szczelinę w dolnej części szyny.
Technologia typu SAFEGESystem SAFEGE, nazwę firmy S ompany nonyme F Rench z Lista Tude G ARZĄDZANIE i e nterprises ( SAFEGE ) zawiera pusty w środku szyny, w którym są zawieszone samochodów. Te wózki systemu przepływowego są wewnętrzne do szyny, dlatego osłonięta od złej pogody. Wózki jezdne są wyposażone w opony, zgodnie z tą samą zasadą, co w metrze na oponach ( linia 1 metra w Paryżu ).
Zawieszenie nadwozi na wózkach, delikatny problem związany z pasożytniczymi ruchami odchylającymi, galopem ... podobny do tych, które występują w połączeniu wózek / nadwozie klasycznej kolei, zaprojektował główny inżynier SNCF André Mauzin , wielki specjalista w tych kwestiach.
W 1965 r. Uruchomiono projekt linii o długości 3 km między Charenton - Écoles i skrzyżowaniem Échat w Créteil (od tego czasu przejęty przez linię 8 paryskiego metra ). Zastosowana technologia to kolejka podwieszana. Głównym wykonawcą jest SAFEGE , samochody produkowane przez Renault w Choisy-le-Roi i napędzane silnikami produkowanymi przez Alstom w Tarbes .
Samochody miały wysuwane schody awaryjne umieszczone pod kabiną i dostępne przez luk ewakuacyjny w podłodze.
Na terenie firmy Baudin w Châteauneuf-sur-Loire zbudowano 1400-metrowy tor testowy , uwieczniony w filmie François Truffauta Fahrenheit 451 .
Mimo postępów w nauce projekt zarzucono w r Październik 1966. Prototypowy samochód, po wielokrotnych transferach, był od tego czasu przechowywany w bazie wojskowej Orlean-Bricy pod opieką ARSATI.
W Japonii pojawiły się różne realizacje wynikające z zasady SAFEGE. W Shonan , na południowy zachód od Tokio, Shonan Monorail jest obsługiwany za pomocą 6,6 linii km od 1970. W Chiba , A dwuwierszowy sieć o łącznej długości 15,5 km został otwarty w 1988 roku.
SIPEM lub H-BahnSi Emens Pe ople M nad ( SIPEM ) z firmy Siemens jest podobny do SAFEGE systemie tym, że wszelki kontakt pomiędzy zawieszonego kabiny i jest wykonane w środku wydrążonej belki ze szczeliną w dolnej części oraz dwa wózki dwóch dwukołowych osie przymocowane do każdej kabiny, a zatem nie są to kolejki jednoszynowe w ścisłym tego słowa znaczeniu, jak Schwebebahn w Wuppertalu; ale wiązka z SIPEM jest mniejsza niż w systemie SAFEGE. Litera „H” w „H-Bahn” pochodzi od niemieckiego słowa „hängend”, które oznacza „zawieszony”.
Istnieją dwa istniejące obiekty, pierwszy na terenie kampusu Politechniki w Dortmundzie z oznaczeniem H-Bahn , drugi o nazwie SkyTrain Düsseldorf łączący międzynarodowe lotnisko w Düsseldorfie z parkingami i stacją kolejową .
Magnetyczne układy napędoweW pierwszej połowie XX wieku kilku wynalazców udało się wyobrazić sobie technologię lewitacji magnetycznej i złożyć pierwsze patenty. To Eric Laithwaite w 1950 roku wynalazł lewitację magnetyczną testowaną na Aérotrain . W 1966 roku James Powell i Gordon Dandy uzyskali pierwszy patent na Maglev. W 1968 roku James Powell udoskonalił lewitację magnetyczną za pomocą magnesów i zaprojektował prototyp kolei magnetycznej.
Konstrukcja kolejki jednoszynowej jest zarówno wiaduktem, jak i torami, dzięki czemu umożliwia integrację inżynierii lądowej / systemu (w przypadku transportu lotniczego), co prowadzi do redukcji kosztów i czasu budowy.
Węższy tor od pojazdu umożliwia budowanie systemów o futurystycznej estetyce.
[ref. niezbędny] NiedogodnościZłożoność przełączników jednoszynowych: każdy zwrotnica jest częścią mostka transportowego lub obrotnicy, która wymaga wprawienia w ruch (poprzez przesunięcie lub odwrócenie) masywnego zespołu składającego się z jednej lub dwóch sekcji belki, co wymaga znacznego czasu manewru. Istnieją różne rozwiązania tej trudności, patrz strona internetowa Monorail Society opisująca działające systemy.
Układ jezdny - prowadzenie wymaga większej liczby kół, często powodując hałas i dyskomfort dla pasażerów na zakrętach.
Ewakuacja pasażerów w kolejce w przypadku awarii, wypadku lub pożaru jest również utrudniona, jeśli nie niemożliwa, przez brak mostków ewakuacyjnych. Gdy obowiązek chronionej trasy ewakuacji jest objęty normami dla kierowanego transportu miejskiego, każda instalacja kolejki jednoszynowej staje się trudna ze względu na wymagane dodatkowe koszty. W większości przypadków procedura, gdy pociąg zatrzymuje się z powodu sytuacji awaryjnej, polega na przywiezieniu na miejsce pociągu ratunkowego w celu przeniesienia pasażerów z pojazdu do pojazdu. Ale metoda nie jest szybka, może być nieprecyzyjna i stresująca dla podróżnych.
Historia kolei jednoszynowej sięga początków XIX wieku, kiedy w 1815 roku Joseph von Baader (1763-1835) uzyskał patent na budowę kolei z jedną lub dwoma szynami w celu uzyskania dobrego prowadzenia i zmniejszenia tarcia. Pierwsze kolejki jednoszynowe ciągnęły konie, najczęściej używane do transportu towarów. W 1824 roku Henry Robinson Palmer (1795-1844), inżynier z London Docklands Company, uzyskał patent na podwieszaną kolejkę towarową. To Henry Robinson Palmer w 1825 roku zbudował kolej jednoszynową w Cheshunt do transportu cegieł, ale także dla pasażerów, pierwszy na świecie. W rezultacie na świecie powstaną różne kolejki parowe, głównie do transportu towarów. Te pojazdy jednoszynowe jechały po ziemi.
Początki ery elektrycznejJeszcze na ziemi pierwsze eksperymenty z elektrycznymi kolejkami jednoszynowymi miały miejsce w 1884 roku w Paryżu i Nowym Jorku. Pierwszą podwieszaną kolejką jednoszynową na świecie w 1886 r. Była kolej elektryczna Enos w Greenville ( New Jersey ), ale nie odniosła ona natychmiastowego skutku.
Budowa kolei jednoszynowej wkroczyła w erę przemysłową wraz z powstaniem szwajcarskiej firmy Ludwig von Roll & Cie . Firma będzie odgrywać ważną rolę w branży transportowej, w tym kolei jednoszynowej. W 1892 roku Austriak Konrad Doppelmayr założył firmę transportową. To właśnie od 1894 roku naprawdę rozpoczęła się historia przewozów pasażerskich koleją jednoszynową, najpierw w Nowym Jorku, a potem w Moskwie.
W 1901 roku oddano do użytku Wuppertaler Schwebebahn , zbudowany przez Eugena Langena . Ta podwieszona kolejka jednoszynowa jedzie na odcinku 13,3 km . Drezdeńska kolej jednoszynowa, również zainaugurowana w 1901 r., Jest w rzeczywistości podwieszaną kolejką linową o długości 274 mz dwiema kabinami. Żaden inny system nie zostanie zbudowany w sposób zrównoważony.
Wiele systemów jednotorowe są wymyślone podczas pierwszej połowy XX -tego wieku, kilka osób udaje się pracować w komercyjnej eksploatacji. Powstałe firmy przetrwają tylko dzięki budowie kolejek linowych, kolejki linowej i innych systemów linowych.
Ciekawa porzucona technologia, żyroskopowa kolejka jednoszynowaTrzy systemy zostały opracowane na początku XX -go wieku przez Ludwika Brennan w Anglii, Paul Fröhlich i Emila Falcke w Niemczech (finansowanego przez Augusta Scherl, który dał mu imię) i Piotr Schilovski, nawet w Anglii.
Zasada znana jest z rowerów i motocykli , gdzie obrót kół już działa stabilizująco. Ale kiedy kierowca może dokonać niewielkich odchyleń, aby przywrócić równowagę, pojazd na sztywnej szynie w każdym przypadku wymaga oddzielnego żyroskopu, aby stać pionowo.
Willy Habegger (1918-2002) założył w 1943 roku swoją firmę, która budowała pierwsze kolejki towarowe, potem pasażerskie. W 1960 roku firma wraz z Von Roll rozwinie niewielką kolejkę jednoszynową konną, która będzie użytkowana podczas kilku wystaw. Von Roll przejmie później Habeggera.
Szwedzki Axel Lennart Wenner-Gren ( ALWEG ) zbudował w 1952 r. Kolej jednoszynową zdolną do osiągania 160 km / h na owalnej trasie. Projekt powstanie w 1957 r. Na podstawie doświadczeń z 1952 r. I zakupiony przez Walt Disney Company w 1959 r. Do parków rozrywki. Kolejki jednoszynowe w końcu startują, w tym w Japonii. Pierwszy japoński jednotorowe krąży w Ogrodzie Zoologicznym Ueno w Tokio w roku 1957. Jest to zmodernizowana wersja Schwebebahn w Wuppertal. W 1962 roku w Seattle oddano do użytku jednoszynową kolejkę typu Alweg . W 1964 r. System Alweg został również użyty w tokijskiej kolejce jednoszynowej, która została zainaugurowana między stacją Hamamatsucho a lotniskiem Haneda z 17,8 km podwójnych torów, 20 pociągami po sześć pojazdów poruszających się z maksymalną prędkością 90 km / h.
W 1965 roku Lucien Chadenson z Société Anonyme Française d'Étude de Gestion et d'Entreprises ( SAFEGE ) przetestował kolej jednoszynową zawieszoną na 1400 m torze w Châteauneuf-sur-Loire. Szyna jest pusta, a wózki wyposażone w opony krążą w skrzyni chronionej przed złymi warunkami pogodowymi. Jeśli projekt został porzucony we Francji w 1966 r., Zostanie wznowiony w Japonii w Shönan (Tokio) (6,6 km) od 1970 r. Oraz w Chiba (15,5 km) w 1988 r.
W 1967 roku Jean Bertin opracował Aérotrain i przetestował go na 6,7-kilometrowym torze testowym między Gometz-la-Ville i Limours dla szybkich pociągów na poduszce powietrznej. Opracowuje dwa pojazdy: Aérotrain 01 , Aérotrain 02 i Aérotrain S44 . W szczególności utworzy drugi tor testowy, tym razem na wiadukcie, w celu przetestowania dwóch nowych prototypów: Aérotrain I80 250 i Aérotrain I80 HV . Te pojazdy na poduszkach powietrznych biją rekordy prędkości. Projekt został porzucony z powodu przybycia TGV uważanego za bardziej ekologiczny i posiadający większą pojemność. Louis Duthion złożył w 1961 roku patent na poduszkę powietrzną.
W 1980 roku hiszpański inżynier Julio Pinto Silva przedstawił pomniejszony model kolejki jednoszynowej zbudowanej przez Eurotren Monoviga, która miała być produkowana w pełnym rozmiarze w Sewilli na długości 2,4 km (1989).
W 1984 r. Inaugurowano w Birmingham pierwszy Maglev (lewitacja magnetyczna), zastąpiony w 2003 r. Ze względu na zużycie sprzętu przez SkyRail łączący lotnisko z dworcem centralnym i centrum wystawowym. SkyRail to kolej jednoszynowa o długości 585 m wyposażona w technologię Kolejki linowej Doppelmayr i ciągnięta liną. W 1984 r. W Dortmundzie zainaugurowano również w pełni automatyczną podwieszaną kolejkę jednoszynową typu Safege (H-Bahn). Siemens rozwija koncepcję pod nazwą handlową Siemens People Mover (Sipem). Sipem został zainaugurowany w Düsseldorfie w 2002 roku, po czym Siemens zaprzestał jego rozwoju.
W 1986 roku, podczas Światowych Targów w 1986 roku, w Vancouver na odcinku 5,4 km Bombardier, von Roll i Adtranz zbudowali kolej jednoszynową. Trasa jest podwójna z zakrętką. W ruchu jeździ 10 składów po 9 wagonów.
W 1988 roku, z okazji dwustulecia Australii, miasto Sydney nabyło kolej jednoszynową zbudowaną przez von Roll-Habeggera. System zostanie zdemontowany w 2013 roku.
Pomysł naziemnego systemu jednoszynowego został podjęty w latach 80. XX wieku wraz z wyposażeniem autobusów w celu zastąpienia tramwajów lub kolei po niższych kosztach. System będzie działał w Adelajdzie. W 2002 roku Nancy będzie eksperymentować z systemem Bombardier, który w 2018 roku zostanie zastąpiony konwencjonalnym tramwajem. W 2006 roku system Translohr został oddany do użytku w Clermont-Ferrand. Obecne eksperymenty koncentrują się obecnie na technikach naprowadzania optycznego.
W 1996 roku wynaleziono rodzaj kolejki jednoszynowej podwieszanej bocznie System 21.
Pierwsi producenci kolei jednoszynowej byli stopniowo włączani do większych przedsiębiorstw. Firma Von Roll, która wprowadziła do użytku około dwudziestu kolei jednoszynowych na całym świecie, sprzedała swój oddział kolei jednoszynowej w 1994 r. Firmie AEG, która w 1996 r. Przekształciła się w Adtranz i którą w 2001 r. Przejął Bombardier , chociaż był już producentem kolei jednoszynowych z innym systemem.