空中轨道列车

空中轨道列车（简称空轨）是悬挂式单轨交通系统。轨道在列车上方，由钢铁或水泥立柱支撑在空中，适用于中小城市交通工具。由于空轨将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上可缓解城市交通难题。克服了其他轨道交通系统的弊病，在建造和运营方面具有很多突出的特点。

中文名：空中轨道列车

简称：空轨

交通类型：悬挂式单轨交通系统

适用范围：中小城市做为城市和轨道交通

载客数量：每列车旅客人数约为180-290人

运行速度：50km/h

1、简介

悬挂式单轨列车又被称为“空轨”、“空中列车”，是一种轻型、中速、中运量、低成本的新型公共交通方式。它也被称为“城市直升机”，因为它的车底距离地面5米以上，最高可距离数十米，根据地形情况灵活多变，可弥补城市立体交通的不足，还能与城市高架桥等规划融为一体，提高空间利用效率。

2、概况

20世纪80年代，在德国联邦*的支持下，这种全新的轨道交通系统开始研制。要实现的目标很明确：首先，全新的轨道交通系统必须是环保的，即无废气排放，交通工具行驶时无噪音污染，对原有建筑及环境无甚影响。其次，系统必须能融入已有的公共交通系统中，成为其延伸与补充，比如，可与地铁连接达市中心的商业圈及办公区，为医院、学校、住宅区提供联线等等。再有，系统必须是可以随着城市发展而扩充的，即系统必须是可加长、可拆卸、可移动的。

在这种超前理念指导下诞生了H-Bahn空轨这种全新的公交系统。在德语中，H-Bahn即为空中轨道之意。H-Bahn空轨主要部件由西门子设计生产，H-Bahn公司拥有全部知识产权。所有部件批量生产，是十分成熟的技术。

两条线路在德国的Dortmund市（1984）、Düsseldorf市（2002）投入使用已有多年（图二），运转率几乎高达100%。

H-Bahn空轨属于轻型，中等速度的交通运输工具。特别适宜于中小城市做为城市轨道交通。亦可在大城市中作为地铁的延伸，连接到达市中心的商业圈及办公区，为医院、学校、住宅区提供联线等等。

空轨即可以作为城市繁华区、居民聚集区、风景旅游区、大型商圈、博览会等地区的交通工具，又可作为机场、地铁、火车站、长途客运站之间的中转接续工具。设计安全，可替代地铁完成大运量交通任务。

不同于地铁或轻轨，H-Bahn空轨将路面、轨道、供电系统、通信系统、信息系统、隔音网等全部集成在一轨道梁内，在工厂中批量生产完成。建设成本和运行成本都很低（均约为地铁的1/2或1/3左右）。H-Bahn空轨占地面积极小，不影响人民视野。

空轨的所有部件都封闭在钢制轨道梁中，占地面积很小，外形简洁美观，不遮挡光线。现场施工工程也非常简单快捷。右图为轻轨路面和空轨轨道梁的对比。

1、载客数量

根据城市轨道交通建设标准、地铁设计规范规定，以及现有德国车辆设计标准，每辆列车可运载75-100人左右。按一列车4辆列车编组，每列车旅客人数约为180-390人。

空轨

2、发车间隔

本系统最高运行速度为50km/h，其没有安全感车厢内有事都不可逃跑，没有路基为了省钱，列车编组4辆的长度为36.8m，不足地铁B型车2辆编组长度，且为胶轮系统，加上先进的刹车性能，使其制动距离远低于地铁的钢轮钢轨系统。因此发车间隔可以缩短。

a、采用90秒发车间隔

站间平均速度按40km/h计算，两列车间距大约为1000m，完全能保证安全运行。其运输能力为11000-15800人次/小时左右。

b、采用72秒发车间隔

站间平均速度按40km/h计算，两列车间隔距离大约为800m，完全能保证安全运行。其运输能力为14300-19800人次/小时左右

H-Bahn空中轨道列车设计最小追踪时间为40秒，最短追踪距离为400m。上述发车间隔已有很大的安全

路面特性：没有路基车，占用空间小，高架截面小，不单独占用道路。

3、车站

由于本系统基本为高架线路，所以车站采用高架形式。为保证乘客候车安全，车站设置安全门。

列车运行中，横向摆动幅度为6.5°，为保证列车进站安全，站台边缘需与车辆之间留32cm的空隙。在站台边缘设置宽30cm的踏板，平时竖起，列车进站后踏板放下，仅与车辆留2cm的空隙。同时，在站台板下设置锁定装置，列车停稳后，将车辆固定住，保持车辆稳定和与站台的距离。

控制系统

4、系统构成

列车运行控制系统与地铁/轻轨项目类似，采用完整ATC系统，包括ATS、ATP和ATO。

感应环线的Seltrac系统已经应用在加拿大温哥华“天车线”、香港KCRC西线铁路、吉隆坡城市轻轨等，在国内的武汉轻轨、广州地铁3号线均已开通运营。这种车－地传输方式因为其成熟的使用经验、使用寿命长等优点仍得到继续的应用。

5、与安全门接口及定位精度

车站设置安全门，受列车运行控制系统的监督控制。通过感应环线和无线列车定位，系统的定位精度可达±3cm。

6、维修基地

维修中心设测试线一条，长度350m。检修库线三条，其中一条为贯通线，承担车辆的清洗和解编任务；两条库内检修线，承担车辆的维修任务；一条尽头库线，负责特种车的存放和维护。

维修中心设检修车库一座，库内设有车辆横移装置和检修平台等。

实心橡胶轮胎使用寿命大约8～10万公里，导向轮大约15万公里。

7、环境影响

空轨生产车间

噪声：距列车6.5m处为65dB。对环境无其他特殊影响。

8、其他

平均单公里造价：1.2~1.5亿人民币，大大低于其他轨道交通工具单公里造价（约为地铁的1/2，轻轨的1/2-1/3，骑跨式单轨的1/2-1/3，低速磁浮的1/4）。

能耗：车公里耗电22千瓦时，远远低于其他轨道交通工具。

单节车辆造价：约为其他轨道交通工具车辆的50%-70%。

建设周期：1-2年，其他轨道交通工程项目从申报到审批，直至建设完成，周期非常短。

先期投入：在满足运能需求的同时，大大降低了先期投入。由于空轨可移动、可扩充、可拆迁的特点，后期可不断扩充。

3、特点

悬挂式城市公交系统是有别于地铁、轻轨和磁悬浮的一种新的城市轨道交通系统。列车高峰小时输送能力为15000人，相当于城市轨道交通中低动量标准，系统适合中小城市或大城市非客流主通道的城市轨道交通。

造价不昂贵，工程不大

费时太长（3年）

施工时对环境影响小

有地下泉水等地质结构不适宜

一旦建成，绝对方便实惠

·载客量：3-5万/小时

·每公里造价约5亿人民币

造价高，工程大

工程耗时长（3年）

占地面积太大

影响地面原有建筑

动迁太复杂

施工时对环境影响最大

一旦建成，无更改可能

载客量：1-2万/小时

每公里造价约3亿人民币

造价最低，工程简单

工程最快，现场仅几个月

占地面积小

不影响地面原有建筑

施工时对环境影响最小

可拆除。改线、扩建容易

载客量：.1万/小时

每公里造价约1亿人民币

优点

地铁或轻轨由于牵涉到大量的拆迁问题，隐性的成本要高得多，施工时间也长得多。与其他轨道交通相比较，H-Bahn空轨的建设成本最低。

空轨系统引入中国后，经过吸收、消化、创新，目前阶段国产化率达到了80%以上，随着国产化率不断提高和规模生产，制造成本将进一步降低。

系统可以根据客户需求，配置不同的控制系统，也可以采用人工驾驶降低工程造价。

系统综合平均每公里工程造价在1-1.5亿元之间。（和跨坐式单轨系统造价基本一样啊。但跨坐式单轨系统载客能力高）

空中轨道交通列车不像地铁或轻轨，需要在现场进行大量的建造工程。H-Bahn空轨所有的部件包括轨道梁、支柱等全是在工厂中批量完成的，现场施工十分简单快捷。支柱施工仅需在地下打孔，然后植入混凝土基础，不需要专用的机械设备。一般每处施工几天即可完成，全线只要几个月，即可将空轨竖杆组装完毕。整个系统建设周期在1-2年之间。

空轨占地面积极小，形象地说只要将马路上的照明灯杆加粗，即可支撑起整个空轨。

空轨系统除了车站需要占用一定地面空间外，轨道基础占地面积非常小，由于轨道曲线半径设计比较灵活，工程几乎不涉及既有建筑物的拆迁。商务区、机场和火车站还可以利用既有建筑或过街天桥作为车站。

空轨可从一处很容易拆卸后移至另一处。这对发展中的城市尤为重要。在城市新区，人流太小，没必要建大流量的轨道交通，可先建H-Bahn空轨，等商圈繁华、地价升高、人流增大后，再以大流量轨道交通替代，空轨可拆卸移走，用到它处。

自动化系统

空轨为全程全自动无人驾驶系统。它采用自动列车控制（ATC）系统，全程由计算机控制。西门子公司开发的定位系统能保证在任何时间、任何情况下3公分的列车定位精度。列车全程自动运行（ATO），高效、节能、准时，消除人为错误。而自动列车保护（ATP）子系统能保证列车不会超时、冒进，发生追尾等事故。

空轨为全封闭电力驱动，无噪音，无任何污染，占地面积极小,是最为环保的交通工具。一旦建成，可极大地缓减城市拥挤的交通，大量地降低汽车对空气的污染。

空轨的轨道全封闭在轨道梁内，行驶时几乎不产生噪音。所有的输电线、通信线也全部封闭在轨道梁内，外观整洁、美观。

在全球空前重视气候变暖和减少温室气体排放的今天，空轨系统是最为环保的交通工具，可以从根本上改变城市空气污染问题，有着非常广阔的应用前景。

空轨车辆采用外包橡胶钢轮，爬坡能力强，转弯半径小。道岔可在弯道处，对复杂地形有较好的适应性，因此选线*度大。从而可以减少拆迁量和施工期间对地面交通的影响。

一些城市有特殊地质结构，如泉水、硬质岩层等，无法开铁。这些城市建造空轨更应成为首选。

空轨的*是在封闭环境下运行的，所以受恶劣天气影响。当遇到大雪、冰冻等恶劣天气其它公交工具无法行驶时，空轨可以照常运营。

空轨的建设会给城市美观带来影响，也会将城市切割为凌乱的单元，相反还会增加城市美感。沿古城的河道，随山城的起伏，沿风景区海湾，空轨与自然景观相得益彰，可以为城市中一道亮丽的风景线。现代化、智能化成为城市的又一明显标志。

空中轨道列车

空轨的车站有多种形式。一种是在过街天桥处，在街*天桥处略微加长后可建成一现代化的空中车站。空轨亦可建成直接开进商业或办公中心。这样，空轨车站与建筑连在一起。当然，路边的简易小站也是一种选择。

德国公共交通系统的安全指标可以说是全世界最严厉的，而空轨所有安全性能指标均超过国家标准。空轨的轨道在封闭的钢梁内，所以绝对没有出轨的可能性。另外，在空中运行，不会发生与其它物体相撞行为。H-Bahn空轨系统是世界上最为安全的交通工具之一，运行已有多年，运行率几乎高达100%，无一起交通事故。

空轨系统采用自动列车控制（ATC）系统，全程由计算机控制。西门子公司开发的定位系统能保证在任何时间、任何情况下3公分的列车定位精度。列车全程自动运行（ATO），高效节能准时，消除人为错误。而自动列车保护（ATP）子系统能保证列车会超时、冒进，发生追撞等事故。

走行原理

车辆转向架上装有走行轮和导向轮，走行机理与钢轮钢轨系统完全不同，在列车运行过程中，走行轮和导向轮始终在箱形轨道梁内部，因此充分保障了系统的运营安全。

空中轨道列车由于重心低及机械构造的特点，绝无出轨的可能

普通轨道列车重心高，列车前方有障碍物时或弯道处速度异常，有出事故或出轨的可能

走行原理

空轨为全程无人驾驶计算机自动控制。ATO系统的速度控制使得在任意满载或空载的情况下都能以最佳加速度起动或停车，在任何弯道以最佳速度通过。特殊定制的包橡胶钢轮，人性化设计的大玻璃窗车厢，使乘客享受到世界上最先进舒适的乘车系统。与地铁环境的封闭、憋闷相比，乘客在空轨列车上感觉舒适，还可凭高远望，景色尽收眼底。

空中轨道列车每节车厢定员75人，以每72秒发车间隔，站间平均速度按40km/h计算，两列车间隔距离大约为800m，四节车厢可承运15000人次/小时，如果是重型设计，运载量可达30000人次/小时，可以满足人流高峰的运载要求。

在喧哗热闹的城市上空，在拥挤的高速公路上方，空中轨道列车以每小时50公里的时速，无声息地穿梭而过。不影响视力，经济、快捷、舒适，没有噪音、不污染土地。

冰雪还是暴雨天气，都不能阻止空中轨道列车的运行。由于空中轨道的特殊设计，在不需要加热的情况下即可抵挡北方的风雪。

缺点

由于是建在空中的，而且是靠下面的钢柱来支撑的。因此它的承载量是有限的。我们目前所看的资料都是两节编组，更能说明这一点。如果编组多的话，钢柱就支撑不起来断了。为了减轻重量只能是小编组运行。

普通轨道列车

一旦遇到突发状况的时候，只能原地停留等待救援设备到来。不能像地铁或者轻轨，一旦遇到突发状况乘客就可以打开车门或者砸开车窗逃生。由于是挂在空中的，即使打开车门或者砸开车窗也无法逃生。只能在里面干等救援设备到达现场。这在救援的前面的时间里是十分重要的，而且乘客焦急等待会危机生命焦虑不安的情绪和心情。

目前我们看到的只能在德国几个小城市里小规模的运行。并没有像地铁和轻轨在全世界范围里大面积的广泛运营。因此运营管理这套系统的人才相对匮乏。可选的供应商特别狭窄，有的零部件只能从一家购买，因此设备的维修维护成本相对会高。

4、国外

乌帕塔尔线

德国乌帕塔尔1900年建成现代空中铁路，距今已有100多年的历史，是一条古老而年轻的交通线路。

乌帕塔尔是恩格斯的家乡，作为乌帕塔尔市旅游观光项目和一张城市历史名片，该条悬挂式空中铁路线总长13公里，已成为市民最主要进出市郊各城镇的交通工具，市*表示该线路还要再运行10年。

多特蒙德线

多特蒙德是德国西部北莱茵-威斯特法伦州的重要经济贸易中心，位于鲁尔区东部。共有两条线，1号线（蓝线）始建于1993年，2003年扩建，单线，两列车往返运行，中间设避让线。发车间隔10分钟。2号线（红线）1980年开始筹划建设，1984年建成，发车间隔5分钟。2007年建成维修车间，采用无人驾驶。

杜塞尔多夫线

杜塞尔多夫为德国北莱茵-威斯特法伦州首府，人口60万，是德国西部重要的经济、金融中心，水、陆、空交通枢纽，其中杜塞尔多夫机场为德国第三大机场。本线为连接火车站至机场的一条线路，1993年投入运营，每天运营21小时。机场三个航站楼间设两个车站，另一个在城际火车站，可以为乘客提供方便

千叶都市单轨列车

2006年4月28日，千叶单轨电车获国土交通省认证，允许在产业活力再生特别措置法基础上进行事业再构筑计划，以实现减少累积损失和单年度盈利。同年5月，实施99%减资，同时千叶县和千叶市所持有的204亿日元贷款以现物出资的形式进行第三者割当增资，实施新股发行。

此外作为合理化对策的一部份，目前单轨电车的司机由车辆基地的车辆检查要员兼任，以降低人力费用。一人兼任司机和车辆检查员的铁道公司极其罕见。

开业到2009年2月之前，千叶单轨电车发行有自动售票机専用的预付卡“モノレールカード”（MonorailCard），这是首都圈除JR以外公私铁道公司中最晚使用磁卡式预付卡的交通卡。发行当时并未对应パスネット，因众多乘客希望其能对应，千叶单轨电车加入了パスネット协议会（不过未加入パスネット本身）。千叶单轨电车在次世代IC交通卡的协议机关PASMO协议会设立当初就有参加，2009年3月14日开始使用PASMO。

以千叶单轨电车沿线为舞台，于1990年上映的电影《浅水金鱼》（バタアシ金鱼）为先，近年千叶单轨电车积极吸引电视剧及广告在其沿线摄影，如《警部补矢部谦三》（朝日电视台系列）及《TAXMEN》（MXTV等）、《逃亡律师》（逃亡弁护士，富士电视台系列）。千叶单轨电车不仅提供车厢和车站供电视摄影，本社社屋及车辆基地也积极外借摄影。2010年制作的电视动画《我的妹妹不可能这么可爱》（俺の妹がこんなに可爱いわけがない）中也有多处千叶站附近及千叶公园的单轨电车画面。2011年5月，发售了画有片中人物的纪念车票。

5、沿革

1979年（昭和54年）3月20日-公司设立。

1988年（昭和63年）3月28日-2号线体育中心-千城台区间开业。

1991年（平成3年）6月12日-2号线千叶-体育中心区间开业。

1995年（平成7年）8月1日-1号线千叶港-千叶区间开业。

1999年（平成11年）3月24日-1号线千叶-县庁前曲间开业。

2006年（平成18年）4月28日-基于产业活力再生法，实施事业再构筑计划。

2006年（平成18年）6月21日-于2号线作草部-千叶公园区间进行下水道施工时，吊机车与列车相撞。

2009年（平成21年）3月14日-导入PASMO使用。

6、路线

1号线：千叶港-县庁前

2号线：千叶-千城台

此外，1号线有延伸至千叶市立青叶医院的计划。

7、车辆

1000型自开业时就投入使用的车辆。根据制造年分的不同，方向表示器及LED也有区别。今后预计将逐渐被下述的新型列车替换。0型“URBANFLYER0-type（アーバン・フライヤー・ゼロ-タイプ）”预计将在2012年度投入使用的新型车辆。当时曾计划于2009年度投入使用，因国家安全标准的修改而延后。简称UFO。该车型以旧有车辆为基础进行无障碍化改造，并适应了新的技术标准要求。预计将在2012年度生产3编成6辆列车，逐渐取代早期生产的车辆。2009年时，发表了以下设计概念。

改变之前通勤车辆的形象，车头改为眺望室。

车头的地面使用玻璃制造，以给人“在都市内空中散步”的感觉。

因实施无障碍设计，设有轮椅空间，并在车门上设有带提示车门开闭指示音的显示器。

使用VVVF控制方式，以提高能源利用效率和乘坐舒适度。

8、国内

研发

为解决城市核心商务区的交通瓶颈问题，上海长宁区已开始进行悬挂式空中列车系统的研究论证，并有望于“十一五”期间在大虹桥地区试点“空中列车”。

上海空轨设计方案

同济大学交通运输学院教授李晔表示，“空中列车”是解决城市区域内部、交通节点和枢纽、功能场馆等微循环系统交通问题的好手。靠电力驱动的悬挂式空中列车系统具有可靠、节约用地、建设周期短、噪音小、无废气排放等优势。中等运量的“空中列车”可以承载高峰时段每小时1万至1．5万人的客运量。而且其造价仅仅是轨道交通的二分之一左右。

长宁区区长*透露，紧临虹桥商务区的虹桥机场东片区，交通建设和公共交通服务与其对虹桥商务区的支撑定位不相匹配，其所处的长宁区临空园区公共交通的服务覆盖率较低。发展中等运量的交通线路对于长宁区意义重大，而悬挂式空中列车便是中等运量交通线路中一项很好的选择。

上海将在市中心建设悬挂式空中列车，串联起几大核心商圈，设计方案正在论证中。空中列车的设计理念与模型，将在首届中国工业设计创新展上亮相。

空中列车项目高价引进德国H-Bahn悬挂式空中列车技术，由中国工业设计研究院对其进行外观和结构工程再设计，并采用了更加高性能和环保的材料。记者从中国工业设计研究院独家获悉，规划中的空中列车为全透明车身，从远处看就像空中悬挂着一个“铁灰玻璃盒子”。乘坐时，如同坐缆车一般，空中和地面景观一览无遗。车窗可自动升降，开窗至安全距离处，乘客可凭栏吹清风、闻花香。

上海空轨概念图

“目前空中列车的设计出发点，不是作为主要交通工具，而是为了更好地联接商圈、优化商业布局和激活城市观光旅游。”项目总设计师、中国工业设计（上海）研究院股份有限公司副总裁周佚介绍。*弟弟。每节车厢理论上可运输乘客75人次。“座位设计简洁紧凑，大部分是站立空间。”

列车全自动运行，无人驾驶。设计时速为50公里，日常时速则在40公里左右。车厢用铝合金材料，更轻盈。行驶时，控制行驶和方向的轮盘卡在轨道梁内，安全有保障。预计2年后可建设完成。

上空中列车”的初步设计方案是：在2公里的城市中心带设置5个车站。部分车站与现有轨道交通形成立体交通网络，乘客可直接从地铁车站坐电梯进入空列车站。通过空中交通，乘客可直接从一家商场的二楼逛到另一家，不用再到街面上。

列车的特定区域设立交互屏幕，除显示车辆运行情况，还能告诉乘客每一站附近的商场信息，“有哪些品牌、饭店，商场人流、商品打折等，都能显示在屏幕上；乘客还可以通过下载二维码，在手机上观看具体信息。

下线

2017年7月，由中车四方设计制造的悬挂式单轨列车下线。此列车具有完全自主的知识产权，可实现3—5列的灵活编组，载客量可达到300—510余人。列车设计时速80公里，最高运行时速为70公里，运行速度媲美地铁，是国内速度等级最高的空轨列车。

悬挂式单轨列车的轨道在车的正上方，环形轨道“抱着”列车转向架，轨道与列车的“腿”是融为一体的，所以行驶中既不受雨雪天气影响，也不会有脱轨的风险。

此外，列车采用欧洲最严苛的BS6853I级等安全标准，同时设置有多种主被动安全装置，如全车监控系统、蓄电池救援、联挂救援等装置，保证乘客在遇到危险时快速安全逃生。