Монорельс: аналоги, прототипы и концепты
Решение для езды по забору
Первые идеи перемещать грузы и людей монорельсом относится к началу 19 века. Можно только предполагать, что двигало изобретателями, в то время, когда их инструментарий ограничивался только паровыми машинами и велосипедами, но скорее всего речь шла о снижении стоимости пути.

Бум монорельсо-строения во всех его проявлениях пришелся уже на вторую половину 20 века, однако эта форма транспорта так и не стала популярной, во многом из-за не оправдавшихся надежд на существенное удешевление стоимости пути по отношению к традиционным видам транспорта.

Что при этом не мешает использовать его в узкоспециализированных задачах и сейчас. Далее мы рассмотрим те монорельсовые системы, которые несут в себе оригинальное решение - выявим положительные и отрицательные стороны.
Классификацию примем следующую:
  • по назначению: пассажирские, грузовые, для развлечений;
  • по области применения: междугородные, пригородные, городские, внутрицеховые, лабораторные, для парков открытых и закрытых.
В конечном итоге сверхзадача монорельса, как транспорта, остается актуальной: доставлять людей и грузы, туда, где или нет дорог, или дорожная инфраструктура не справляется с грузовым и пассажирским трафиком.
А в случае с внутрицеховой логистикой - это оперативное перемещение громоздких грузов при минимальной инвазивности решения в пространство предприятия.

Подвесной Монорельсовые велосипед, 1892
1. SkyWay, ранее струнный транспорт Юницкого

Сайт: http://rsw-systems.com
Расположение компании: Белорусия
Конструкция подвижного состава
Источник: http://rsw-systems.com/
Профиль рельса
Источник: http://rsw-systems.com/
Назначение: пассажирский или грузовой транспорт, междугородного сообщения.
Статус: рабочий прототип под Минском.

Преимущества:

Относительно новый подход к композиции рельса на основе преднапряженного бетона, что дает снижение стоимости инфраструктуры за счет увеличения расстояния между опорами и удешевление самого несущего рельса. Как утверждает автор, такая композиция увеличивает плавность хода.

Недостатки:

Все иллюстрации которые доступны в открытом доступе не объясняют, как планируется организовывать стрелки, пересечения путей, депо и терминалы.
Не ясно, как решается проблема раскачивания пути при ветровой нагрузке, автоколебания при движении подвижного состава.
2. Flexi-Cart от Singular Logistics S.L.

Сайт: http://www.singularlogistics.com
Расположение компании: Испания
Конструкция подвижного состава
Источник: http://www.singularlogistics.com/
Конструкций путевой структуры и профиль рельса
Назначение: транспорт внутрицеховой логистики.
Статус: промышленный образец, есть внедрения на производстве.

Преимущества:
  • максимальня загрузка: 50 кг;
  • рельс - стальной двутавр;
  • один из немногих вариантов, когда путь пассивный - не содержит стрелок, а челнок - активный - может сам перемещаться на параллельный путь.
Недостатки:
  • низкая максимальная скорость: 1.5 м/с;
  • выглядит громоздким, дорогим и ненадежным.
3. Montrac transport System

Сайт: http://tyasolutions.com
Расположение компании: Мексика
Конструкция подвижного состава
Конструкция стрелки и профиль рельса
Назначение: транспорт внутрицеховой логистики и лабораторий.
Статус: действующая система, продается.

Преимущества:
  • действующая система, отработано производство;
  • лаконичное решение подвижного состава;
  • питание от контактной сети;
  • достаточно мощное решение для компактного корпуса. 50кг - загрузка;
  • достаточно быстр (см. видео в сети);
  • оригинальное решение развязок;
  • малый радиус поворота (возможно, самый малый из всех найденых систем).
Недостатки:
  • рельс имеет сложный профиль, дороже в производстве;
  • груз размещается сверху, значит центр масс слишком высок для решений с достаточно большим пролетом между опорами эстакады (есть риск опрокидывания челнока вместе с рельсом).
4. M2 Rail Shuttle Concept

Сайт: http://www.carbodydesign.com/2013/08/rigoletti-cas...
Концепт разработан: Rigoletti Casa de Diseño S.C.
Конструкция подвижного состава
Конструкций путевой структуры
Назначение: грузовая и пассажирская внутригородская логистика.
Статус: дизайнерский концепт.

Преимущества:
  • рельс может быть смонтирован и расположен в любой плоскости, которая параллельна оси движения, груз при этом будет вращаться независимо.
Недостатки:
  • безусловно красивый концепт, но 2 довольно жестких рельса предполагают серьезные капитальные вложения в инфраструктуру. Скорее всего, дизайнеры не считали экономику.
5. Metrino

Сайт: http://metrino-prt.com
Расположение компании: Новая Зеландия.
Конструкция подвижного состава
Конструкций путевой структуры
Назначение: пассажирская внутригородская логистика.
Статус: дизайнерский концепт и прототип.

Преимущества:
  • еще один концепт, где рельс как инфраструктура - пассивна, а челнок - активен и может выбирать направление самостоятельно. В отличии от варианта 2, этот концепт имеет более надежную систему перехода с рельса на рельс. Рендер концепта для Дубай: https://youtu.be/ffnbFFcngrQ
Недостатки:
  • решение с такой фермой будет капиталоемким, но все зависит от решаемой задачи и требований безопасности к перевозке человека.
6. SKY RAV Monorail

Сайт: http://www.storageandretrievalsystems.com/monorail...
Расположение компании: США
Конструкция подвижного состава
Конструкций путевой структуры
Назначение: транспорт внутрицеховой логистики.
Статус: прототип.

Преимущества:
  • видео: https://youtu.be/Zt6is6fKcko;
  • одно из тех решений, где точное позиционирование осуществляется по штрих-коду на поверхности рельса. Разрешающая способность/точность позиционирования зависит от размера стикера штрих-кода;
  • Одно из компактных решений, где организован токосъем с трех шин.
Недостатки:
  • решение с таким профильем рельса будет металлоемким.
7. Rollglider от Walltopia

Сайт: http://adventure.walltopia.com
Расположение компании: Болгария
Конструкция подвижного состава
Конструкций путевой структуры
Назначение: развлечение в открытых и крытых парках.
Статус: решение продается, есть концепт с электродвигателем.

Преимущества:

  • относительная дешевизна рельса и подвесов;
  • относительная легкость монтажа монорельса;
  • малые капитальные затраты на несущую инфраструктуру - подвешивается за счет существующей;
  • простая конструкция подвижного состава при достаточной грузоподъемности.
Недостатки:
  • при движении, из-за эластичности тросов и малой жесткости самого рельса - вся конструкция начинает раскачиваться и переходит в автоколебания, которые необходимо гасить.
8. Aerobus

Сайт: http://www.aerobus.com/advantages.html
Расположение компании: Швейцария, США
Конструкция подвижного состава
Конструкций путевой структуры
Назначение: внутригородской и пригородный пассажирский транспорт
Статус: решение существует с 1970 в швейцарии, есть соглашение на постройку с китайским городом Вэйхай. Текущий статус - неизвестен.

Преимущества:

  • Рельс алюминиевый, с незначительным предварительным напряжением, подвешен на системе вантового подвеса.
  • В связи с использованием вантовой системы подвеса рельса система позволяет создавать путевую структуру с большими пролётами (до 600м) при низкой материалоёмкости и относительно невысокой стоимости. Преодолевать многие водные преграды без промежуточных опор.
  • Алюминиевый рельс позволяет подводить электроэнергию к подвижному составу с меньшими потерями, нежели в варианте со стальными рельсами.
Недостатки:
  • В связи с малой жесткостью алюминиевого рельса небольшого сечения невозможно создать в вантовой системе поддержки существенного предварительного натяжения, без существенного "противовыгиба" несущего рельса. Это, в свою очередь, приводит к значительному провисанию пути подвесом подвижного состава (по анализу видео можно определить что максимальное провисание пути, достигает полуметра и даже более). Это с одной стороны ухудшает сцепление колёс с рельсом из-за увеличения его криволинейности, особенно в районе опор.
  • Также невысокая жесткость алюминиевого рельса вызывает необходимость использования многоопорного шасси подвижного состава. В итоге подвижной состав с большим количеством приводных опорных катков, оказывается более тяжелым и дорогим.
  • Существующие варианты данной системы не показали рекордов скорости, максимальная скорость не превышала 80км/ч
9. Oil Palm Cableway

Сайт: http://www.centroaceros.com/
Расположение компании: Колумбия
Конструкция подвижного состава
Назначение: легкий грузовой транспорт для плантаций
Статус: продается в южно-американском регионе.

Преимущества:

  • Мобильность. Легко монтируется, демонтируется и перемещается.
  • Относительно невысокая стоимость системы для её пропускной способности.
Недостатки:
  • Не предназначена для существенных объёмов транспортировки грузов.
  • Невысокая скорость
9. Wuppertal Schwebebahn

Сайт: https://www.schwebebahn.de/en/
Расположение компании: Германия
Конструкция подвижного состава
Конструкция путевой структуры
Назначение: городской пассажирский
Статус: существует с 1901

Преимущества:

  • Надежная конструкция, проверено временем.
  • Относительная безопасность.
Недостатки:
  • Металлоемкий путь и эстакады.
10. Monoloader

Сайт: http://www.monorail.co.kr/ca_eng.pdf
Расположение компании: Южная Корея
Конструкция подвижного состава
Конструкция путевой структуры
Назначение: грузовая и пассажирская логистика в труднодоступных районах
Статус: решение продается

Преимущества:

  • Предельно прост, дешев и неприхотлив.
  • Не требует внешнего питания.
  • Высокий центр масс не выглядит проблемой.
Недостатки:
  • Вариант с электрическим двигателем требует переосмысления.
11. Стрела

Сайт: http://www.monorail.co.kr/ca_eng.pdf
Расположение компании: Южная Корея
Конструкция подвижного состава
Конструкция подвижного состава
Назначение: пассажирская логистика в городе и пригороде
Статус: развивается, есть тестовый трек под Красногорском

Преимущества:

  • Всепогодный - не боится ненастья.
  • Возможен вариант на аккумуляторах
  • Является представителем распространенного семейства монорельсов
Недостатки:
  • Металлоемкий путь и эстакады.
  • Относительная невысокая скорость - до 50 км/ч
12. CableCam

Сайт: все аналоги
Расположение компании: целое семейство решений.
Конструкция подвижного состава
Конструкция путевой структуры
Назначение: киносъемочное оборудования
Статус: аналоги активно продаются

Преимущества:

  • Предельно прост и дешев
  • Монтируется за минут
Недостатки:
  • Низкая пропускная способность.
  • При нагрузке допускает провис кабеля на несколько метров
  • Подвержен раскачиванию при ветровой нагрузке и автоколебаниям.
  • Технические не способен преодолеть опору, к которой прикреплен, а значит пробег подвижного состава ограничен двумя опорами.
Вывод

Мы разобрали только наиболее заметные оригинальные решения, но далеко не все. Почти не коснулись тяжелых монорельсов и маглева. Сейчас можно сказать, что монорельс переживает перерождение. С приходом композитных материалов с новыми свойствами, перед легкими монорельсовыми системами открываются новые экономические возможности, нам остается внимательно следить за новинками и учиться видеть потенциально синергичные технологии, который придадут новый импульс идеям.

Если вы нашли оригинальное решение, которое отсутствует в этой статье, но заслуживает упоминание, пишите на info@overheadlogistics.com