モノレールとは?
1.モノレールとは モノレール(Monorail)とは、1本(mono)のレール(rail)を用いて走行する鉄道のことを指します。この名称は、ギリシャ語で「一つの」を意味する「モノ(mono)」と英語の「レール(rail)」を組み合わせたものです。モノレールは、単一の軌道上を走行するため、従来の二条鉄道と比較して独自の特性と利点を持っています。 モノレールの軌道(レール)は通常、高架上に設置されており、都市部の限られた空間でも効率的に敷設することができます。この高架式の設計により、地上の交通を妨げることなく運行でき、渋滞緩和や景観保護に寄与します。また、モノレールの軌道は、コンクリート製や鋼製の桁に支えられており、これに沿って車両が走行します。 モノレールには大きく分けて2つの方式があります。一つは「跨座式モノレール」で、これは車両が軌道を跨いで走行する方式です。この方式は安定性が高く、曲線部でもスムーズな走行が可能です。もう一つは「懸垂式モノレール」で、こちらは車両が軌道に吊り下げられて走行します。 さらに、モノレールはその特性上、都市部や観光地での利用が多く、空港連絡やテーマパークのアクセス手段としても広く採用されています。また、その静音性や振動の少なさから、住宅地の近くでも快適に運行することができます。モノレールの歴史は古く、19世紀後半から試みられてきましたが、本格的に普及し始めたのは20世紀後半です。特に、日本やドイツ、アメリカなどで先進的なモノレールシステムが導入され、現在では多くの国で活躍しています。このように、モノレールは単なる交通手段としてだけでなく、都市インフラの一部として、環境への配慮や都市計画においても重要な役割を果たしています。 当ページ「モノレールとは?」では、国内におけるモノレールの導入およびその開発の黎明期に登場した多種多様な型式のモノレールについて詳しく解説しています。初期のモノレールシステムから現在に至るまでの技術的進化、各型式の特徴、そしてそれぞれの導入背景について詳述しています。 日本国内でのモノレール開発は、都市交通の効率化と環境負荷の低減を目指して進められてきました。初期には試験的な運用が中心でしたが、徐々にその実用性が認識され、様々な型式が開発されました。これにより、現在見られる先進的なモノレールシステムの基礎が築かれました。 具体的には、跨座式モノレールや懸垂式モノレールなどの基本的な型式の紹介に加え、それぞれの型式がどのような目的で設計され、どのような技術的特徴を持っているかを解説しています。また、各都市での導入事例や、それぞれのモノレールが地域社会に与えた影響についても触れています。 このページでは、モノレールの歴史的背景や技術的な詳細を通じて、モノレールがどのようにして現在の形に発展してきたのかを理解していただけるように構成しています。興味をお持ちの方は、ぜひ各セクションを順にご覧ください。 以下に目次を示しますので、参考にしてください。 ページ末尾には次ページへのリンクを設置しておりますので、順にご覧いただくこともできますし、以下の目次から目的のページへ直接移動していただくことも可能です。 私たちが普段目にする2本のレールで走行する「鉄道」が登場したのは1825年頃です。しかし、モノレールの原型も同時期に存在していました。1821年にヘンリー・ロビンソン・パーマーが考案したのが、最初のモノレールの原型とされています。彼の設計は、1本のレールを使用して車両を支えるという革新的なアイディアに基づいていました。 その後、モノレールは様々な形態で進化を遂げていきました。例えば、跨座式モノレールや懸垂式モノレールなど、多様な設計が試みられました。しかし、これらの方式にはいくつかの技術的課題が伴いました。まず、質量バランスの問題がありました。車両が1本のレール上を安定して走行するためには、重量配分を精密に制御する必要があります。これには高度な技術と設計が求められ、実用化には時間がかかりました。 さらに、モノレールの構造自体が複雑であることも普及の障害となりました。二条鉄道と比較すると、モノレールの軌道や車両は特異な設計を必要とし、建設や維持管理に多くのコストがかかることが多かったのです。特に、分岐器の設計が大掛かりで技術的に複雑であったため、運用コストが高くなり、広範な導入には不向きとされました。 一方、二条鉄道は基本構造が早くから確立され、そのシンプルで効率的な設計が広く受け入れられました。標準化されたレールや車両の設計は、建設や維持管理のコストを抑え、迅速な普及を可能にしました。この結果、二条鉄道は都市間の大量輸送手段としての地位を確立し、主要な交通インフラとなりました。 モノレールもその後、技術の進歩とともに改良され続け、特定の用途や環境での採用が進みました。特に都市部の高架輸送やテーマパークのアクセス手段として、その独自の利点が評価されるようになりました。近年では、環境に優しい交通手段としての役割も期待されていますが、依然として二条鉄道の普及率には及びません。
現在では、メーカーの開発努力によって様々なタイプの分岐器が誕生しています。 写真はいずれも日立製作所が開発したモノレール分岐器。 それでも「モノレール」は、その後、現在に至るまで、設備や製造技術の向上に支えられ、「二条鉄道」のデメリットに対抗する形で独自の立ち位置を確立してきました。 まず、モノレールは高架化が容易であるため、敷地面積を少なく抑えることができます。この特性により、都市部など土地が限られている地域でも効率的に交通インフラを整備することが可能です。さらに、高架構造のおかげで用地買収費用を大幅に削減できます。これは、モノレールが都市計画において経済的な選択肢となる大きな要因です。加えて、モノレールの構造物は比較的小規模で済むため、建設費用も安く抑えることができます。この点においても、高架化した鉄道と比較して、モノレールはコスト効率の高いインフラと言えるでしょう。 次に、モノレールは運行時の騒音が少なく、静粛性に優れている点も大きなメリットです。これにより、都市部や住宅地近くでも騒音公害を最小限に抑えることができ、住民の生活環境への影響を軽減します。 さらに、モノレールは急勾配での線路設置が可能であるため、地形の制約を受けにくいです。この特性により、山岳地帯や都市部の高低差がある地域でも安定して走行でき、基本的にはトンネルや大規模な切り通しを設置する必要がありません(ただし、条件により例外はあります)。これにより、建設費用や工期を短縮することができます。また、ルート設置の自由度が高いため、複雑な地形にも柔軟に対応でき、効率的な路線網の構築が可能です。 以上のように、モノレールは土地利用の効率化、環境への配慮、建設コストの削減など、多くの面で優れた特性を持っており、都市部での交通手段としての有効性が高まっています。これにより、モノレールは独自の位置を確立してきました。 メリット(二条鉄道に対して) ・高架化が容易 =敷地面積が少なくすむ =用地買収費用が安くすむ =構造物が小規模で済むため建設費用が安くすむ (高架化した鉄道と比較した場合) ・鉄道に比べ騒音が少ない =騒音公害少
・急勾配で線路を設置できる =基本的にはトンネル等を設置する必要がない(条件により例外有) =ルート設置が容易 ・曲線半径を小さくできる =運行が気象に左右されにくい モノレールには多くのメリットがある一方で、二条鉄道に対していくつかのデメリットも存在します。 まず、モノレールの基本的な構造が複雑であるため、車両の製造費用が高くなる傾向があります。これは、モノレールが特殊な設計や材料を必要とするためであり、結果的に導入コストが増大します。 次に、モノレールはゴムタイヤで走行するため、高速運行が難しいという制約があります。このため、長距離の高速輸送には不向きです。また、ゴムタイヤの使用に伴い、動力(エネルギー)費用が嵩むというデメリットもあります。ゴムタイヤは摩擦が大きく、鉄道に比べて効率が悪いため、運行コストが高くなるのです。 さらに、モノレールは負荷荷重が小さいため、収容力が制限されるという課題があります。これにより、大量輸送が求められる場面では、二条鉄道の方が優れています。また、緊急時の乗客の避難が難しいという問題もあります。モノレールは高架上を走行するため、非常時に地上に避難する手段が限られており、安全対策が必要です。これに関連して、無人運転での運行が難しいという課題もあります。緊急対応が求められる場合、人の介在が不可欠となるため、完全自動化が難しいのです。 分岐器の設置にも高いコストがかかります。モノレールの分岐器は複雑で大規模な装置を必要とするため、その設置には多くの資金が必要です。また、分岐器の転換に時間がかかるため、運行効率が低下することもあります。これにより、モノレールは柔軟な路線運営が難しく、迅速な対応が求められる状況では不利です。 これらのデメリットを考慮すると、モノレールは特定の用途や環境においては有効ですが、二条鉄道に比べて汎用性や効率性において劣る面もあります。したがって、モノレールの導入にはこれらの要因を十分に検討する必要があります。 デメリット(鉄道に対して) ・基本的に構造が複雑 =車両費用が高くなる ・ゴムタイヤで走行するため高速運行ができない ・動力(エネルギー)費用が嵩む ・負荷荷重が小さいため収容力が小さい ・緊急時の乗客の非難が難しい =無人運転での運行が難しい ・分岐器の設備設置にコストがかかる ・分岐器の転換に時間がかかる モノレールは二条鉄道とLRT等の中間の位置に立場を確立し、都市の中距離中量輸送システムとして、人々の重要な移動交通機関として機能しています。 |
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[参考資料] 北九州市立交通化学館 /北九州市立交通化学館(-2003)(2004.3閉館) 北九州モノレール50年のあゆみ展 /北九州市立交通化学館(2004.3閉館) ゆいレール展示室 /沖縄都市モノレール株式会社(2014) 手柄山交流ステーション /手柄山交流ステーション(2015) |
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目次 |
モノレールとは? 1.モノレールとは |
2.跨座型モノレール-アルウェーグ(ALWEG)式モノレール -2-1.アルウェーグ(ALWEG)式 -2-2.日本跨座式 -2-3.東芝式 -2-4.Bombardier Transportation -2-5.Scomi Rail (MTans) -2-6.CRRC(中国中車) -2-7.モノレールマニュファクチャラー(アルウェーグ式) |
3.跨座型モノレール-日本ロッキード式モノレール |
4.跨座型モノレールのレール(軌道) -4-1.鋼軌道 -4-2.鋼軌道(分岐器等) -4-3.鋼軌道道における降雪および凍結防止策 -4-4.PC軌道 -4-5.PC軌道(鋼架台ハイブリッド) -4-6.UFC軌道(超高強度繊維補強コンクリート軌道) -4-7.ロッキード式(鉄製弾性車輪方式)モノレール軌道 -4-8.PC軌道桁のサイズ(日本国内) |
5.懸垂型モノレール-サフェージ(SAFEGE)式モノレール -5-1.サフェージ(SAFEGE)式モノレール -5-2.三菱重工業による湘南モノレールの全持ち株売却 -5-3.SIPEMシステム 6.懸垂式モノレールのレール(軌道) -6-1.SAFEGE式モノレール軌道 |
7.タイプ別モノレール一覧 |
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