مونوريل

Monorill

چكيده
 

باتوجه به جمعيت رو به افزايش شهرها و حجم بالاي رفت و آمد درون شهري افراد، اهميت و ضرورت روي آوردن ناوگان حمل و نقل عمومي به گونه‌هايي از سامانه‌هاي حمل و نقل كه در رابطه با ديگر سامانه‌ها از كارآيي و ضريب اطمينان بيش‌تري برخوردار باشند، بر كسي پوشيده نيست.
اين مقاله مي‌كوشد سامانه‌ي مونوريل را به عنوان نمونه‌اي از سامانه‌هاي كارآمدِ حمل و نقل عموميِ ريلي معرفي كند، و ضمن تشريح ساختار و مشخصات ظاهري و فني آن، به ذكر شماري از ويژگي‌هاي يگانه‌ي اين سامانه، همچون ايمني بالا، هزينه‌ي پايين و ... پرداخته است.
كليد واژه‌ها: سامانه‌ي حمل و نقل عمومي، مونوريل، اجزاي تشكيل دهنده ايمني، نظام‌هاي فني.

مقدمه
 

رشد روزافزون پديده‌ي مهاجرت به شهرهاي بزرگ، پيامدهاي متعددي به دنبال داشته است، كه از جمله‌ي اين پيامدها، افزايش تقاضاي سفرهاي درون شهري و نياز به ترافيك روان براي تسريعِ حمل و نقل مي‌باشد. اما تسهيلات ناكافي سامانه‌هاي حمل و نقل شهرهاي بزرگ، خود موجب پديد آمدن مشكلات متعددي در زمينه‌ي آلودگي هوا، افزايش مصرف سوخت، اتلاف وقت در مسير و ... شده است؛ پس براي حل مشكلات ترافيكي و مسائل اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي ناشي از آن در شهرهاي بزرگ، نياز به يك سامانه‌ي مجهز و كارآمدِ حمل و نقل عمومي سريع، ارزان و پرظرفيت مي‌باشد. مونوريل با توجه به تجارب چندين دهه‌ايِ شماري از شهرهاي بزرگ و پيشرفته‌ي جهان (مانند شونان در ژاپن، و كوالالامپور در مالزي) از اين خصوصيات برخوردار مي‌باشد. همچنين، بررسي اجمالي وضعيت حمل و نقل كشورهاي پيشرفته و توسعه يافته نشان مي‌دهد كه يكي از ويژگي‌هاي عمده‌ي اين كشورها در بخش حمل و نقل، برخورداري از شبكه‌ي حمل و نقل عمومي گسترده، ايمن و با قابليت دسترسي آسان مي‌باشد كه در مقايسه با وسايل شخصي با هزينه‌هاي واقعي، مزيت‌هاي فراواني نسبت به ديگر سامانه‌هاي حمل و نقل درون شهري دارد.
انتخاب يك سامانه‌ي حمل و نقل ريلي براي يك كُريدور خاص شهري با انجام مطالعات فراوان و در نظر گرفتن كليه‌ي معيارهاي سنجش كارآيي، و در نهايت اتخاذ روش‌هاي مناسب ارزيابي و انتخاب انجام مي‌پذيرد. يكي از پارامترهاي مؤثر در انتخاب يك سامانه‌ي ريلي، تعيين ميزان ظرفيت حمل مسافر است. كارشناسان حمل و نقل با علم به پاكيزگي و سازگاري بسيار زيادِ اين وسيله‌ي حمل و نقل عمومي با محيط زيست و قابليت احداث آن در نقاطي كه امكان ساخت مترو وجود ندارد، اقدام به معرفي اين سامانه به عنوان سامانه‌اي سودمند و بهينه در جابه‌جايي مسافر نموده‌اند. در ارتفاع بودن اين سامانه و مزاحمت و تداخل نداشتن با ترافيك معابر نيز از قابليت‌هاي قابل توجه اين سامانه مي‌باشد.

تاريخچه‌ي مونوريل
 

قطارهاي تك ريلي از سال‌هاي نخست قرن بيستم وارد عرصه‌ي حمل و نقل ريلي شدند و اولين مونوريل، مجهز به لوكوموتيو بخار بوده است كه به صورت آزمايشي اجرا شد، اما بعدها از نيروي برق به عنوان نيروي محركه استفاده شد. در خلال 90 سال كشورهاي زيادي براي پيشرفت و ساخت مونوريل سرمايه‌گذاري كردند، از جمله آمريكا و آلمان؛ و در چهار دهه‌ي اخير كشورهاي آسياي شرقي نيز به پيشتازان اين صنعت پيوسته‌اند.

اجزاي تشكيل دهنده‌ي مونوريل
 

قسمت سازه
 

شامل تير يا همان ريل‌هاي هدايت كننده و قسمت پايه‌ها يا ستون‌ها مي‌باشد كه اصولاً از بتن مسلح ساخته شده‌اند.

قطار
 

اين قسمت از سه جهت به وسيله‌ي چرخ‌هاي لاستيكي بر ريل سوار مي‌باشد.

كنترل و حركت
 

از نظر حركت و كنترل، سامانه‌ي مونوريل معمولاً جزو دسته‌اي قلمداد مي‌شود كه مانند واگن‌هاي برقي اغلب به صورت خودكار (بدون راننده) بر روي خط خود هدايت و كنترل مي‌شوند.
سرعت قطارها حدود 45 تا 55 مايل بر ساعت بوده و ظرفيت سامانه در حدود 8 تا 40 هزار مسافر در هر جهت است كه تابع شرايط مختلف، از جمله سرعت حركت و فاصله‌ي ايستگاه‌ها مي‌باشد.

انواع مونوريل از نظر حمل و نقل
 

جابه‌جايي مسافر
 

ريل‌ها در ترازي بالاتر از تراز زمين طبيعي و به صورت هوايي قرار دارند. ارتفاع ريل‌هاي آن از زمين 6 متر مي‌باشد. مونوريل علاوه بر توانايي حركت بر روي ريل‌هاي هدايت كننده كه بالاتر از سطح زمين قرار دارند، مي‌تواند از راه‌ها و تونل‌هاي زيرزميني نيز حركت كند. در اين سامانه، هريك از واگن‌ها يا به صورت آويزان از مسير و يا به صورت ايستاده بر روي مسير حركت مي‌كنند. واگن‌هاي مونوريل به وضوح پهن‌تر از مسير ريلي‌هايي هستند كه آن‌ها را هدايت مي‌كنند.

باري
 

بيش‌تر در مزارع استفاده مي‌شود. اين مونوريل‌ها كوچك بوده و ارتفاع پايه‌هاي آن‌ها بين 3 تا 4 متر است. اين ارتفاع قابل تغيير است و در ايستگاه‌ها (محل‌هاي بارگيري) ارتفاع آن به كم‌ترين ميزان مي‌رسد.
مونوريل‌هاي باري به صورت معلق و در زير ريل‌هاي هدايت كننده قرار دارند. عرض مونوريل‌هاي باري از ريل‌هاي هدايت كننده پهن‌تر است.

تفريحي
 

اين نوع از مونوريل‌ها حداكثر سه واگن دارند و ارتفاع آن‌ها حداكثر 3 متر است.

مشخصات ناوگان سامانه‌هاي مونوريل سوار بر ريل
 

1- ابعاد فيزيكي واگن.
2- چيدمان داخلي واگن‌ها.
3- تعداد واگن‌ها در قطار.

ابعاد فيزيكي واگن
 

مونوريل سوار بر ريل، شامل انواع مونوريل در اندازه‌هاي بزرگ، متوسط و كوچك است. معمولاً سامانه‌هاي كوچك (1 تا 4 واگنه در كوالالامپور) در پارك‌هاي تفريحي استفاده مي‌شوند و اندازه‌هاي متوسط و بزرگ را مي‌توان در بخش حمل و نقل انبوه به كار بُرد. در زمان حاضر، شركت‌هاي مختلفي در دنيا در حال طرح و ساخت سامانه‌هاي مونوريل هستند. در اين ميان، در كل دنيا شركتهاي بسيار معدودي وجود دارند كه توانايي توليد مونوريل با ظرفيت حمل مسافر زياد را دارند. از ميان سازندگان مونوريل، تنها شركت هيتاچي سه نوع مونوريل بزرگ، متوسط و كوچك را توليد مي‌كند و شركت‌هاي ديگر تنها مونوريل متوسط را كه در اصطلاح امروز «مونوريل استاندارد» نام گرفته، توليد مي‌كنند.

چيدمان داخلي واگن‌ها
 

صندلي‌ها مي‌توانند به صورت عرضي و يا به صورت طولي (تكيه داده شده به ديواره‌ي جانبي واگن‌ها) تعبيه شوند. در سامانه‌هاي حمل و نقل انبوه شهري براي بالا بُردن ظرفيت حمل مسافر، چيدمان صندلي‌ها به صورت طولي ارجح است.

تعداد واگن‌ها
 

طبق استانداردهاي سازندگان مونوريل، دو حالت براي تعداد واگن در دنيا وجود دارد و تمامي محاسبات و طرح‌هاي سازه‌اي و معماري و نقشه‌هاي تيپ طرح شده، بر اساس اين دو حالت شكل مي‌گيرند، كه عبارت‌اند از:
- قطار شش واگنه‌ي مورد استفاده در مونوريل‌هاي بزرگ.
– قطار چهار واگنه‌ي مورد استفاده در مونوريل‌هاي استاندارد.

مشخصات فني منوريل
 

حداکثر سرعت مونوريل درون شهري، 80 کيلومتر در ساعت
حداکثر سرعت مونوريل سريع السير بين شهري، 460 کيلومتر در ساعت
حداکثر شيب طولي، 4 درصد
شيب طوليِ مناسب، 1/2-1 درصد
عرض هر واگن، 3-2/5 متر
ظرفيت، 250 نفر
حداکثر طول، 120 متر
برق مصرفي، 750 تا 1500 وات

مزاياي منوريل
 

معمولاً سامانه‌هاي حمل و نقل ريلي نسبت به انواع ديگر سامانه‌هاي حمل و نقل، فضاي كم‌تري را اشغال مي‌كنند. مونوريل هم از اين قاعده مستثنا نيست؛ به ويژه آن كه مونوريل‌ها روي زمين تنها به فضاهايي براي قرار گرفتن پايه‌ها نياز دارند.

ايمني
 

ماهيت مونوريل‌ها طوري‌ست كه هرگز از خط خارج نمي‌شوند. هنگامي كه مونوريل در ارتفاع باشد، تصادف با ترافيك سطحي ناممكن است. در حالت كلي، احتمال تصادف در مونوريل صفر است و تصادفاتِ صفر به معني نداشتن وقفه، دشواري كم‌تر در مسؤوليت، و مهم‌تر از همه، نداشتن آسيب ديده و قرباني مي‌باشد.

سازگار با محيط زيست
 

نظر به اين كه عمده‌ي مصرف مونوريل‌ها انرژي الكتريكي مي‌باشد، اين سامانه ناآلاينده است. اكثر مونوريل‌ها روي چرخ‌هاي لاستيكي حركت مي‌كنند و بسيار بي صدا هستند. سامانه‌ي مونوريل‌هاي مرتفع، از لحاظ زيبايي مورد پسند هستند. تركيب مدل‌هاي براق آن‌ها با محيط‌هاي مدرن شهري هم‌خواني دارد. مدت زمان كوتاه ساخت آن نيز باعث كاهش وقفه‌ي كارگاهي محيط و محل احداث (اعم از تجاري و مسكوني) مي‌شود.

هزينه‌هاي منوريل
 

هزينه‌هاي سامانه‌هاي گوناگون حمل و نقل معمولاً به دو دسته‌ي كلي هزينه‌ي احداث سامانه و هزينه‌ي بهره‌برداري و نگه‌داري سامانه تقسيم مي‌شود. منظور از هزينه‌ي احداث، كل هزينه‌ي مصرفي براي ساخت مسير سامانه و تجهيزات آن، به همراه تجهيزات لازم براي بهره‌برداري و نگه‌داري سامانه مي‌باشد كه عمده‌ترين بخش هزينه بر سامانه‌ي حمل و نقل را تشكيل مي‌دهد. اين هزينه شامل هزينه‌ي قطارها و سامانه‌هاي آن، ساخت ايستگاه‌ها، تيرها، ستون‌ها، پي‌ها، عبور از موانع، خريداري تجهيزات نگه‌داري، تجهيزات انتقال نيرو، جابه‌جايي تجهيزات شهري، تهيه‌ي حريم و اكتساب و حقوق مورد نياز و هزينه‌ي طراحي و مديريت مجموعه مي‌شود. معمولاً هنگام محاسبه‌ي هزينه‌ي احداث، مجموع هزينه‌هاي احداث برآورد شده، بر طول مسير سامانه تقسيم مي‌شود و سپس بر اساس هزينه در هر كيلومتر اعلام مي‌گردد. تخمين نادرست هزينه‌هاي ساخت يك پروژه‌ي بزرگ و پيچيده مانند پروژه‌هاي حمل و نقل ريلي، نه تنها پروژه را از لحاظ مالي با مشكل روبه‌رو مي‌كند، بلكه باعث عقب افتادن زمان اتمام پروژه مي‌شود، كه نارضايتي و بي‌اعتمادي مردم را نيز در پي خواهد داشت. از اين‌رو، تخمين دقيق هزينه‌‌‌هاي ساخت و احداث پروژه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هاي حمل‌ و نقل ريلي به منظور تخصيص بودجه و جلوگيري از مشكلات مالي در حين اجراي پروژه ضروري به نظر مي‌رسد. روش‌هاي گوناگوني براي تخمين هزينه‌هاي ساخت يك پروژه‌ي حمل و نقل ريلي وجود داردكه هر يك از آن‌ها در مراحل مختلف طراحي و ساخت پروژه و متناسب با دقت مورد نياز در هر مرحله مورد استفاده قرار مي‌گيرند. يكي از روش‌هاي معمول در هزينه‌يابي پروژه‌هاي حمل و نقل ريلي، بهره‌گيري از اطلاعات هزينه‌هاي موجود ساخت پروژه‌هاي مشابه مي‌باشد. يكي از روش‌هاي دستيابي به هزينه‌ي واحد ساخت يك پروژه‌ي حمل و نقل ريلي با استفاده از اطلاعات هزينه‌هاي پروژه‌هاي مشابه و جمع‌آوري مشخصات آن پروژه‌ها به صورت بانك اطلاعاتي، مدل‌سازي است تا رابطه‌ي ميان هزينه‌هاي ساخت پروژه و ديگر شاخص‌هاي پروژه همچون طول مسير، ظرفيت ناوگان، تعداد ايستگاه‌ها و ... در قالب فرمولي معني‌دار نمود پيدا كند.
تخمين هزينه براي اهداف گوناگون، در مقاطع زماني مختلفي از پروژه مورد نياز است. در دوره‌ي طراحي، هزينه‌يابي براي مطالعات امكان‌سنجي صورت مي‌پذيرد. در اين مرحله، ارزيابي هزينه به عنوان يكي از شاخص‌هاي تصميم‌گيري براي انتخاب گزينه‌ي برتر حمل و نقل ريلي به كار مي‌رود. در فاز ابتدايي مهندسي، هزينه‌يابي به منظور تصحيح هزينه‌ي مرحله‌ي امكان‌سنجي و به منظور تعيين بودجه‌ي ساخت صورت مي‌پذيرد. درفاز نهايي مهندسي، هزينه‌يابي به منظور تصحيح بودجه‌ي تخصيص يافته و ارزيابي عملكرد قراردادها و مناقصه‌ها صورت مي‌گيرد، و در مرحله‌ي ساخت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. پيش‌بيني هزينه‌هاي ساخت در هر يك از مراحل طراحي و ساخت پروژه، با استفاده از روش‌هايي مختلف صورت مي‌پذيرد. استفاده از روش‌هاي آماري در مراحل نخست پروژه صورت مي‌پذيرد؛ حال آن كه روش‌هاي قطعي براي مراحل بعدي پروژه توصيه مي‌شوند.
دقت هر يك از اين روش‌ها نيز بر حسب نوع پروژه‌ي ريلي و مرحله‌اي كه پروژه در آن واقع است، متفاوت خواهد بود. روش‌هاي آماري مانند رگرسيون و درون‌يابي، مبتني بر اطلاعات پروژه‌هاي پيشين مي‌باشند. از اين رو، نخستين شرط براي استفاده از اين روش‌ها، داشتن اطلاعات كاملي از هزينه‌هاي ساخت پروژه‌هاي مشابه قبلي‌ست.

نتيجه‌گيري
 

سامانه‌ي حمل و نقل مونوريل با داشتن فوايد بسيار زياد و اثرات مطلوب فراوان بر مجموعه‌ي نظام حمل و نقل شهري، راه‌گشا و رافع مشكلات ترافيكي و نمونه‌اي بسيار مناسب براي جابه‌جايي انبوه (حمل و نقل عمومي) به شمار مي‌آيد؛ هر چند اذعان داريم كه اندك معايبي هم دارد كه در كنار محاسن پُر شمار آن، قابل چشم‌پوشي‌ست.

پي‌نوشت‌ها:
 

1- مدير گروه رشته‌ي حمل و نقل و ترافيك، دانشگاه جامع علمي ـ كاربردي قم.
2- دانشجوي رشته‌ي حمل و نقل و ترافيك، دانشگاه علمي ـ كاربردي قم.
 

مراجع
1- فرج، محمد رضا، «سيستم‌هاي نوين حمل و نقل ريلي»، سمينار دانشگاه، زمستان 84.
2- مركز اطلاعات علمي و تخصصي حمل و نقل ترافيك.
3- www.monorail.com
4- www.bananews.ir
5- www.etteleaat.net
6- www.Esnips.com
7- www.civilica.com
ماهنامه‌ي دانش نما، شماره 171-170، تير ـ مرداد 88