霍旭挺 HUO Xu-ting；宗雪梅 ZONG Xue-mei

（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安 710077）

0 引言

跨坐式單軌交通系統(tǒng)是新型軌道交通的一種典型形式，屬于中小運(yùn)能軌道交通。截止2012年底，全球前20 國(guó)家，城市軌道交通總里程23394km，其中，地鐵運(yùn)營(yíng)里程為8739km，占比37%，新型軌道交通（輕軌、有軌電車、單軌系統(tǒng)等）運(yùn)營(yíng)里程為14655km，占比63%?？缱絾诬壗煌ㄏ到y(tǒng)具有爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、噪聲低、投資少、建設(shè)工期短、適應(yīng)能力強(qiáng)、征地拆遷少、對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，如圖1 所示。

圖1 跨坐式單軌交通示意圖

目前我國(guó)城市軌道交通以地鐵為主，地鐵屬于大運(yùn)能軌道交通，投資多且建設(shè)工期長(zhǎng)，無法在較短時(shí)間內(nèi)解決交通擁堵問題，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快，采用單一的建設(shè)地鐵的方式無異于揚(yáng)湯止沸，同時(shí)，越來越多的城市面臨著環(huán)境、資源、交通等多重壓力，對(duì)軌道交通的需求日益增強(qiáng)，交通擁堵問題已成為我國(guó)亟需解決的重大難題。因此，建設(shè)互為補(bǔ)充、多元化協(xié)調(diào)發(fā)展的軌道交通系統(tǒng)是未來城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

針對(duì)以上問題，跨坐式單軌交通系統(tǒng)作為中小運(yùn)能軌道交通，以其性能好、投資低、工期短等優(yōu)點(diǎn)，可以作為緩解甚至解決交通擁堵問題的重要手段。因此，開展跨坐式單軌交通系統(tǒng)方面的研究是十分必要的。

1 跨坐式單軌交通系統(tǒng)研究

1.1 跨坐式軌道交通系統(tǒng)發(fā)展

單軌交通發(fā)展歷史悠久，單軌設(shè)計(jì)于1821年獲得英國(guó)專利。1824年在倫敦船塢為運(yùn)送貨物建設(shè)了世界上第一條單軌交通。1961年日本引進(jìn)了單軌交通技術(shù)，并利用1964年東京奧運(yùn)會(huì)的契機(jī)，建設(shè)了羽田機(jī)場(chǎng)到浜松町間的單軌線路。從此，單軌交通由觀光旅游交通工具，第一次成為城市公共客運(yùn)交通的一種新的交通方式，單軌交通也作為城市公共交通系統(tǒng)得以不斷完善。表1 為部分國(guó)家城市軌道交通系統(tǒng)占比。

表1 部分國(guó)家城市軌道交通系統(tǒng)占比

2004年6月，我國(guó)重慶成功開通了中國(guó)第一條跨座式單軌交通線-重慶軌道交通2 號(hào)線。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市化速度將越來越快，越來越多的城市已進(jìn)行跨坐式單軌交通系統(tǒng)的規(guī)劃?？缱絾诬壗煌ㄏ到y(tǒng)也將迎來發(fā)展的黃金時(shí)代。

1.2 跨坐式單軌交通系統(tǒng)研究

目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的跨坐式單軌線路有重慶2 號(hào)線和重慶3 號(hào)線，多個(gè)城市啟動(dòng)跨坐式單軌交通系統(tǒng)的規(guī)劃工作，如：廣州、西安等。針對(duì)跨坐式單軌交通系統(tǒng)，學(xué)者們開展了大量的研究工作。

金晨等[1]闡述了我國(guó)城市軌道交通需求現(xiàn)狀和輕型跨坐式軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)、適用范圍，對(duì)輕型單軌的市場(chǎng)前景進(jìn)行分析并提出有關(guān)建議。

尤佳杰[2]參見跨坐式單軌交通pc 軌道梁的靜載試驗(yàn)，計(jì)算分析軌道梁在車輛荷載下的力學(xué)行為。

韓軍等[3]對(duì)韓國(guó)大邱跨坐式單軌交通預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，通過與重慶預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的各項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比后，對(duì)韓國(guó)大邱預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的設(shè)計(jì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并給出了改進(jìn)建議。

林濤等[4]采用閃電定位（ADTD）系統(tǒng)監(jiān)測(cè)資料，對(duì)重慶輕軌采取防雷保護(hù)措施前后人員生命損失風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值損失風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估計(jì)算。結(jié)果表明，跨坐式單軌采取雷電防護(hù)措施后，有效的降低了人員生命損失風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)。

王菲菲[5]采用模糊層次分析法對(duì)跨坐式單軌交通系統(tǒng)的安全性進(jìn)行評(píng)估研究，結(jié)果顯示，跨坐式單軌交通系統(tǒng)綜合安全狀況登記為“良好”。

為了能夠盡量減少施工對(duì)交通的影響并保證支架體系的安全穩(wěn)定，田秀海[6]等通過研究發(fā)現(xiàn)采用柱梁式支架支撐體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂式支架支撐體系，能夠較好的解決這個(gè)問題。

蒲建錦[7]論證了融合城市設(shè)計(jì)理念的跨坐式單軌選線的必要性和可行性，將傳統(tǒng)線路設(shè)計(jì)中的線、站位設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c城市空間結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)、提升市民幸福感和增加企業(yè)受益的綜合設(shè)計(jì)。

劉俊[8]基于跨坐式單軌特性，結(jié)合某城市跨坐式單軌車輛基地掉頭線設(shè)計(jì)，總結(jié)歸納掉頭線設(shè)計(jì)為三角形、燈泡性和八字形接軌的3 種形式、16 種方案。綜合城市規(guī)劃、正線線位、車站設(shè)置、出入線設(shè)置、地形地質(zhì)等約束條件，分析研究得出車輛基地掉頭線的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)優(yōu)化地鐵、輕軌等車輛基地掉頭線設(shè)計(jì)也具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

沈曉陽[9]論述了重慶市采用跨坐式單軌交通系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)并提出了未來發(fā)展的建議。彭湃[10]針對(duì)輕型跨坐式單軌信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，給出合理建議以供相應(yīng)建設(shè)項(xiàng)目作參考。

孫東[11]基于跨坐式單軌的系統(tǒng)構(gòu)成、主要技術(shù)指標(biāo)以及運(yùn)營(yíng)特征等方面的研究，提出了其在軌道交通領(lǐng)域的定位，并功能定位、建設(shè)條件、敷設(shè)方式和建設(shè)環(huán)境等方面，研究了跨坐式單軌在城市軌道交通中的適應(yīng)性。研究表明：跨坐式單軌交通具有投資少、體量輕、爬坡能力強(qiáng)、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，可以承擔(dān)綜合體系中的中運(yùn)量層次，是構(gòu)建完善的城市綜合交通體系不可或缺的部分。

宮文平[12]通過跨坐式單軌與倉(cāng)柜城軌進(jìn)行對(duì)比分析，主要從路線和車輛系統(tǒng)兩個(gè)方面，闡述了跨坐式單軌的技術(shù)特點(diǎn)，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，并介紹了其在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況，為后續(xù)研究起到了一定的鋪墊作用。

由于跨坐式單軌車輛通常運(yùn)行在高架橋上或隧道內(nèi)，其安全性，特別是緊急情況下乘客的疏散和救援問題，一直是制約其大范圍推廣的主要因素之一，同時(shí)也是運(yùn)營(yíng)商及乘客質(zhì)疑的焦點(diǎn)，基于上述問題，沙奪林[13]對(duì)跨坐式單軌交通系統(tǒng)的安全性進(jìn)行全面分析，梳理和識(shí)別了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過程中的危險(xiǎn)因素。針對(duì)故障模式、乘客救援、疏散與車輛救援等工況進(jìn)行了仿真計(jì)算及系統(tǒng)性論證分析。

田方友等[14]結(jié)合國(guó)內(nèi)工程實(shí)際應(yīng)用，通過對(duì)國(guó)內(nèi)不同制式及線路敷設(shè)方式的城市軌 道交通工程造價(jià)分析，對(duì)地鐵、輕軌及跨坐式單軌的工程造價(jià)進(jìn)行剖析，對(duì)比其投資構(gòu)成，總結(jié)出工程造價(jià)的主要影響因素。研究結(jié)果可為決策者選取合理方案、造價(jià)人員控制工程造價(jià)提供參考。

賀觀[15]結(jié)合重慶跨坐式獨(dú)軌交通2 號(hào)線運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn), 論述了跨坐式獨(dú)軌交通系統(tǒng)的特點(diǎn)。從運(yùn)能、道岔技術(shù)及成本、車輛國(guó)產(chǎn)化、運(yùn)營(yíng)成本及耗電量等方面對(duì)跨坐式獨(dú)軌交通系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展和局限進(jìn)行了分析。

針對(duì)不少筆者認(rèn)為跨座式單軌存在運(yùn)營(yíng)成本高、高架線路影響景觀等缺點(diǎn)的問題，郭鍇[16]對(duì)跨座式單軌的缺點(diǎn)及認(rèn)識(shí)誤區(qū)進(jìn)行分析，并進(jìn)一步說明未獲廣泛推廣的原因，并針對(duì)我國(guó)城市軌道交通存在問題、發(fā)展階段的轉(zhuǎn)變及國(guó)家政策導(dǎo)向，提出了消除對(duì)跨座式單軌的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，在其適應(yīng)范圍內(nèi)大力發(fā)展的建議。

以上研究從跨坐式單軌交通系統(tǒng)的選線、適用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性及單軌特性等方面對(duì)其進(jìn)行了研究，通過分析研究發(fā)現(xiàn)，目前針對(duì)跨坐式單軌交通的理論研究成果較少，試驗(yàn)研究成果嚴(yán)重不足，這也是未來跨坐式單軌交通研究發(fā)展的方向。

2 跨坐式軌道交通系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新

針對(duì)跨坐式軌道交通系統(tǒng)，眾多學(xué)者不僅采用各種計(jì)算方法、分析方法及計(jì)算軟件對(duì)其安全性、經(jīng)濟(jì)效益、穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬分析，同時(shí)，提出了一系列的技術(shù)措施，從而提高其安全性、適應(yīng)性等。

跨坐式單軌交通軌道道岔[17]，包括與軌道的直分股活動(dòng)連接的直梁和與軌道的側(cè)分股活動(dòng)連接的曲梁，直梁和曲梁均為整段式梁體結(jié)構(gòu)且可以被同時(shí)驅(qū)動(dòng)分別轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與軌道的主股交替對(duì)位實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍；道岔梁采用一根曲梁和一根直梁配合，直梁和曲梁均為整體式梁體，直梁和曲梁可交替與軌道的單一主股對(duì)位接合從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍，相比現(xiàn)有的關(guān)節(jié)型道岔，在滿足爬坡能力強(qiáng)的基礎(chǔ)上，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小，降低了道岔的復(fù)雜性，而且曲梁和直梁被同時(shí)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行與主股的交替接合，保證車輛換向轉(zhuǎn)轍的快速進(jìn)行，同時(shí)，采用整體式梁體結(jié)構(gòu)，提高了列車轉(zhuǎn)彎的平暢性。

跨坐式單軌交通系統(tǒng)雙層疏散平臺(tái)裝置[18]，以有效縮短疏散時(shí)間，大幅提高疏散效率，并避免發(fā)生乘客疏散過程中出現(xiàn)跌落、摔倒等安全事故。該雙層疏散平臺(tái)裝置設(shè)置于軌道梁一側(cè)或區(qū)間軌道梁之間，包括構(gòu)成框架式結(jié)構(gòu)的一層疏散平臺(tái)、二層疏散平臺(tái)，以及縱向間隔設(shè)置于一層疏散平臺(tái)、二層疏散平臺(tái)之間的過渡樓梯，所述一層疏散平臺(tái)設(shè)置在蓋梁上且與之固定連接。

本實(shí)用新型公開了一種跨坐式軌道交通系統(tǒng)的道岔和跨坐式軌道交通系統(tǒng)[19]，所述跨坐式軌道交通系統(tǒng)的道岔包括：基座；多個(gè)前固定梁和多個(gè)后固定梁，所述多個(gè)前固定梁與所述多個(gè)后固定梁沿所述跨坐式軌道交通系統(tǒng)的延伸方向間隔設(shè)置；道岔梁，所述道岔梁的兩端分別一端可選擇地連接多個(gè)所述前固定梁中的一個(gè)。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的跨坐式軌道交通系統(tǒng)的道岔，通過將一個(gè)道岔梁可活動(dòng)地設(shè)在基座上，使道岔梁的兩端可以連接多組固定梁，簡(jiǎn)化了道岔結(jié)構(gòu)，降低了成本，縮短了生產(chǎn)周期。

在云軌修建過程中，經(jīng)常存在云軌修建位置距離居民樓較近的情況，本發(fā)明提供一種云軌的噪音處理方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)[20]，該噪音處理方法包括：獲取云軌的噪音信號(hào)和云軌運(yùn)行的地點(diǎn)，并對(duì)噪音信號(hào)進(jìn)行分析以獲取噪音信號(hào)的頻率；當(dāng)檢測(cè)到云軌處于站間運(yùn)行過程時(shí)并且噪音信號(hào)包括頻率大于第一預(yù)設(shè)頻率的高頻噪音信號(hào)時(shí)，根據(jù)高頻噪音信號(hào)的頻率生成并輸出分諧波聲音信號(hào)；當(dāng)檢測(cè)到云軌處于進(jìn)站過程或者離站過程時(shí)輸出相應(yīng)的掩蔽聲音信號(hào)，根據(jù)云軌處于不同的地點(diǎn)采用不同的消除噪音的方式，營(yíng)造了良好的聲音環(huán)境，進(jìn)而提高乘客乘車的舒適度。

本發(fā)明公開了一種跨坐式軌道交通系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和具有其的跨坐式軌道交通系統(tǒng)[21]，所述跨坐式軌道交通系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：軌道梁，轉(zhuǎn)向架，走向輪，導(dǎo)向輪，安全輪。根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的跨坐式軌道交通系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。

胡義鋒[22]對(duì)跨坐式單軌線路不同區(qū)段的超高值的確定進(jìn)行初步的探討，推導(dǎo)出超高率的計(jì)算公式，并對(duì)線路一般區(qū)段、道岔區(qū)、曲線車站及出入線等各種地段的超高率進(jìn)行了分析，給出了取值的建議，為跨坐式單軌的超高設(shè)計(jì)提供了較好的借鑒意義。

以上研究對(duì)跨坐式單軌交通系統(tǒng)的道岔等進(jìn)行了優(yōu)化，提高了列車運(yùn)行的平暢性，同時(shí)，提出了一種降低甚至消除云軌運(yùn)行噪音的裝置，提高了列車的舒適度。目前針對(duì)跨坐式單軌交通系統(tǒng)，學(xué)者們發(fā)明創(chuàng)造了一系列的實(shí)用新型、專利，但是目前仍存在研究不足、推廣力度過小的情況。據(jù)新聞報(bào)道，有的城市出現(xiàn)了由于跨坐式單軌交通穿越小區(qū)或距居民小區(qū)較近，居民以噪音污染、電磁污染等原因抵制臨近小區(qū)修建跨坐式單軌交通系統(tǒng)的事件。這說明我國(guó)跨坐式單軌交通系統(tǒng)的研究力度及推廣力度較小，大眾對(duì)跨坐式單軌交通系統(tǒng)的了解較為淺顯。因此，不斷深化跨坐式單軌交通系統(tǒng)研究、技術(shù)創(chuàng)新和推廣是目前城市軌道交通發(fā)展亟需解決的問題。

3 結(jié)論

跨坐式單軌交通系統(tǒng)作為中小運(yùn)能軌道交通，以其性能好、投資低、工期短等優(yōu)點(diǎn)，可以作為緩解甚至解決交通擁堵問題的重要手段。但目前仍存在理論研究不夠深入、科技創(chuàng)新需深化、跨坐式單軌交通系統(tǒng)推廣力度較小的問題。從建立城市互為補(bǔ)充、多元化協(xié)調(diào)發(fā)展綜合交通體系建立方面來看，開展跨坐式單軌交通系統(tǒng)方面的研究十分必要且亟需開展。