跨座式单轨交通系统凭借其低噪声、强爬坡能力、优良的景观效果以及节约地面资源的特性，在全球范围内得到了广泛的应用。随着中国经济的迅猛发展，为进一步推动旅游产业的繁荣，国家正积极促进轨道交通与旅游的深度结合。国内众多中小型城市及旅游胜地对于便捷且高效的交通系统有着迫切的需求，这预示着中低运量轨道交通即将迎来一个快速增长的契机。

跨座式单轨交通，其特点在于列车在高架的专用轨道梁上行驶，这种独特的轨道交通系统目前在全球范围内并未广泛普及。目前，仅少数国家掌握了单轨车辆及其相关设备的技术，且各国的技术体系均具有独特性。

一、跨座式单轨车辆技术体系

1876年，在美国建国100周年博览会期间，宾夕法尼亚州的费尔蒙特公园出现了一条蒸汽机车牵引的单轨系统，其长度约为170米，被命名为“鞍式铁路”，这标志着跨座式单轨交通系统的雏形诞生。历经一个多世纪的演变，跨座式单轨系统已逐渐成熟，并在全球数十个国家得到了广泛应用。然而，真正掌握单轨车辆及其相关设备技术的国家仍为数不多。目前，全球范围内掌握单轨车辆和相关设备技术的国家主要包括：

(1)日本：其单轨车辆技术供应商为日立(HITACHI)。
(2)加拿大：由庞巴迪(BOMBARDIER)提供车辆技术。
(3)中国：中车长客(CRRCGC)、比亚迪(BYD)、中车浦镇庞巴迪(PBTS)以及中车特装(CRRCTK)等都是中国的单轨车辆技术供应商。
(4)马来西亚：其单轨车辆技术由斯古米(SCOMI)提供。
(5)其他国家：如德国西门子(SIMENS)和瑞士英特敏(INTAMIN)，它们也提供单轨车辆，但实际应用案例相对较少。

值得注意的是，每个国家都形成了其独特的技术体系，这些技术体系在车辆功能定位上各有差异。因此，对每种技术体系的车辆关键技术进行深入分析，将为车辆选型提供重要的参考。

二、日本日立跨座式单轨车辆技术

在1960年，日本为了满足多制式轨道交通系统的需求，开始引入阿尔威格式和洛克希德式的跨座式单轨系统，并在此基础上进行了一系列创新。
1、中大型跨座式单轨系统
日本日立的中大型跨座式单轨车辆，其车体结构与常规轨道交通车辆相似。由于这类车辆配备的是充气轮胎，其承载能力受到一定限制，因此车体通常采用铝合金焊接结构以减轻重量。

这种单轨车辆采用了双轴转向架设计，每根轴上都装有一对走行轮，转向架上还设置了一对安全轮以确保行驶安全。在轨道梁的一侧，则巧妙地布置了一对导向轮和一个稳定轮，以确保车辆在行驶过程中的稳定性和导向性。此外，为进一步提升在故障情况下的安全性，还特别附设了钢制辅助车轮。

日本日立单轨车辆所采用的双轴转向架设计，为车辆提供了稳定的行驶基础。每根轴上都配备了一对走行轮，同时，转向架上还设有安全轮，进一步保障了行驶的安全性。这种设计使得车辆在轨道上能够轻松转向，同时保持了良好的稳定性。
2、轻型跨座式单轨系统
针对小型城市的通勤特点，日本单轨协会开展了轻型跨座式单轨列车的研发工作。日立公司作为行业领军，所设计的小型化跨座式单轨车辆，如图2所示，独具特色。与传统跨座式单轨车辆相比，该设计创新地采用了铰接式结构，实现了两辆车辆共用一个转向架的巧妙设计。这种结构不仅减少了转向架的数量，进而降低了车辆的整体重量和运行阻力，还为车体下方腾出了更多空间用于设备安装。不过，需要注意的是，轴数减少也会相应地增加轴重。

日立公司设计的小型化跨座式单轨车辆，因其独特的铰接结构设计，使得其平均轴重控制在8吨以内，非常适合小型城市的通勤需求。这种小型化单轨车辆在新加坡圣淘沙公园等地得到了广泛应用，其车辆及内部结构如图3所示。车辆采用铝合金材质，配备750V DC供电系统，最高运营速度可达到80公里/小时。为了平衡运量与成本，车辆采用两辆编组，总长度为25米，宽度为2.7米，车门宽度为1.4米，每列车设有4个车门和24个座位，满足乘客的基本出行需求。

新加坡圣淘沙跨座式单轨系统

日立公司设计的小型化跨座式单轨车辆在新加坡圣淘沙公园等地得到了广泛应用，其独特的铰接结构设计使得平均轴重控制在8吨以内，非常适合当地的小型城市通勤需求。这种单轨车辆不仅在运营速度上达到了80公里/小时，更在运量与成本之间找到了平衡，采用两辆编组，总长度为25米，宽度为2.7米，车门宽度为1.4米，每列车设有4个车门和24个座位，充分满足了乘客的出行需求。

三、加拿大庞巴迪跨座式单轨车辆技术

自20世纪60年代庞巴迪收购ALWEG公司在北美的业务后，便开始了跨座式单轨的研发旅程。庞巴迪的跨座式单轨技术经历了从100型到200型，再到300型的逐步演进。最初，100型车辆因其小巧的尺寸，主要在迪士尼乐园等游乐场投入使用。随着技术的进步，200型车辆应运而生，其运量更大，适合拉斯维加斯等大型场所。而如今，庞巴迪最新推出的300型车辆，每小时运量高达4万人，充分展现了其技术的领先地位。
1、INNOVIA Monorail100系列的应用实例

在美国佛罗里达州的杰克逊威尔市，一条跨座式单轨线路于1999年建成并投入使用。这条线路特别选用了庞巴迪的Mark-Ⅲ车型，其最高运行速度可达到56公里每小时。这一实例充分展示了INNOVIA Monorail100系列单轨车辆在实际运营中的成功应用。

美国佛罗里达州杰克逊威尔市的跨座式单轨系统采用了庞巴迪的Mark-Ⅲ车型，其独特的车体结构中，两车体通过两轴铰接转向架相连结，实现了一节转向架支撑两节车体的设计。而对于端车，则采用了单轴转向架，每轴仅配备一个轮胎，这种设计显著减少了轨道梁的宽度需求。

庞巴迪Mark-Ⅲ车辆的结构特点
庞巴迪Mark-Ⅲ车型的车辆结构独具特色。其中，两车体通过两轴铰接转向架相连结，巧妙地实现了一节转向架支撑两节车体的设计。而对于端车，则采用了单轴转向架，每轴仅配备一个轮胎，这种创新设计在满足车辆转向需求的同时，也显著减少了轨道梁的宽度需求，为城市轨道交通的建设带来了更多的灵活性。
2、INNOVIA Monorail200系列车辆

INNOVIA Monorail200型跨座式单轨车辆，其车辆长度控制在12米以内，宽度约为2.66米，最大可载客376人。这种车型特别适合客运量不大的中小城市或旅游景区使用。
3、INNOVIA Monorail300系列车辆
庞巴迪的INNOVIA Monorail300型跨座式单轨车辆，同样展现了其卓越的性能。这种车型在美国拉斯维加斯跨座式系统中得到了成功应用，进一步证明了其可靠性和适用性。

美国拉斯维加斯跨座式单轨系统

庞巴迪的INNOVIA Monorail300系列单轨车，以其卓越的全自动无人驾驶技术，成为了庞巴迪的最新力作。这种车型不仅在技术上领先，更在实际应用中展现了其强大的性能。

车辆采用钢制底架与铝制车身的巧妙结合，既保证了结构的坚固性，又实现了轻量化的设计目标。同时，配备的低能耗高性能永磁电机驱动系统，使得车辆在行驶过程中能够高效地转化能源，最高行驶速度更是高达80km/h，充分满足了城市交通的需求。

庞巴迪单轨的单轴转向架与车体结构设计

庞巴迪的单轨系统采用创新设计的单轴转向架，结合精巧的车体结构，使得车辆在转弯时能够更加灵活自如。这种设计不仅优化了车辆的操控性能，更确保了乘客的舒适度。同时，车体结构的设计也充分考虑了安全性和耐久性，确保单轨系统能够长期稳定地服务于城市交通。

四、中国跨座式单轨车辆技术概览

中国在跨座式单轨车辆技术方面也取得了显著进展。通过引进、消化、吸收再创新，中国已成功研发出具有自主知识产权的跨座式单轨车辆，并在实际运营中展现出良好的性能。这些车辆不仅具备高安全性和舒适度，还融入了诸多智能化技术，进一步提升了运营效率和安全性。
1、中车长客(CRRCGC)的贡献
中车长客以日立的跨座式单轨技术为基础，成功将其推广至重庆并投入应用。重庆的跨座式单轨转向架已如图8所示，展现出其独特的设计和优越的性能。

2、比亚迪(BYD)的云轨转向架
比亚迪的云轨转向架设计独特，每个转向架上均配备了4个导向轮和2个稳定轮，确保了其稳定的运行性能。同时，轨道梁采用矩形结构，进一步优化了系统的整体结构。

3、中车浦镇庞巴迪（PBTS）的跨座式单轨转向架
浦镇庞巴迪所采用的跨座式单轨转向架，源于庞巴迪INNOVIA Monorail300车辆转向架的先进技术。其走行轮直径达到1006mm，而导向轮与稳定轮的直径则为537mm。此外，该转向架的地板面至走行面的高度精心设计为450mm，以确保最佳的稳定性和运行效率。同时，盘形制动系统的应用，更是为乘客的安全提供了有力保障。

4、中车特装
中车特种装备为六盘水量身打造了一种轻量化跨座式单轨车辆，该车采用8辆编组，其中1节头车与7节车厢以铰接方式相连。整车共配备9个转向架，两端车辆分别坐落于非动力转向架上，而相邻车厢则通过铰接装置与动力转向架相连。特别值得一提的是，为降低端车的地板面高度，非动力转向架所采用的轮胎直径设计得小于动力转向架的轮胎直径。这种轻量化跨座式转向架的精致结构，如图12所示。


导向轮的设计以轨道梁的侧面为导向面，这一设计使得车辆能够紧贴轨道行驶，保持稳定的导向。而安全轮则以轨道梁上盖板的突出边缘为接触面，其核心作用在于防止车辆侧滚或脱轨，从而确保车辆在轨道上的安全行驶。轻量化跨座式安全导向轮的精细结构，如图13所示。

五、跨座式单轨车辆的其他关键技术

在探讨跨座式单轨车辆的导向与安全技术后，我们进一步了解其他与之相关的技术要点。这些技术共同构成了跨座式单轨车辆高效、稳定、安全运行的重要保障。
1、马来西亚斯古米车辆技术
在20世纪90年代中期，马来西亚曾计划从日本引进单轨技术，但因金融危机而暂停了工程。随后，马来西亚选择了自主研发，并在2003年完成了该项目的建设。最终投入运行的吉隆坡单轨车辆，与日本的单轨车辆相比，在外观上有了显著差异，车辆尺寸和载客能力也大幅缩减。更为重要的是，其技术体系也经历了重大变革。吉隆坡单轨车辆的系统和转向架如图14所示。
2、瑞士英特敏车辆技术
瑞士英特敏车辆技术在全球多个地区，如澳大利亚悉尼和俄罗斯莫斯科，都提供了小型化跨座式交通车辆的解决方案。其核心技术在于利用钢箱梁伸出的顶板来构建单轨走行轨道。这些车辆采用独特的铰接结构设计，每个转向架配备了2个驱动橡胶轮、4个导向轮以及2个上推力轮，共同构成了高效且稳定的行车系统，如图15所示。

六、车辆及系统技术对比

跨座式单轨系统的核心技术集中在车辆部分，因为车辆是该系统的核心部件，对整体技术性能有着显著的影响。为了更清晰地了解当前跨座式单轨系统的主要技术特点，我们整理了如表1所示的对比表格。

七、展望

跨座式单轨，作为中低运量轨道交通系统的一员，在山地城市、海滨城市、地形复杂区域以及建筑密集的城区和城郊都有着出色的适应性。此外，它还是旅游景区的理想交通方式。随着我国经济的迅猛发展，跨座式单轨系统的应用前景愈发广阔。

当前，我国已有的跨座式单轨系统大多为中大型，可能并不完全适合中小城市和旅游景区的需求。因此，未来应致力于研发低运量的跨座式单轨系统，并探索适用于大坡度景区的版本，从而进一步拓宽其应用范围。