پاورپوینت مونوریل

مونوریل

مقدمه:

رشد روزافزون پدیده ی مهاجرت به شهرهای بزرگ، پیامدهای متعددی به دنبال داشته است، که از جمله ی این پیامدها، افزایش تقاضای سفرهای درون شهری و نیاز به ترافیک روان برای تسریعِ حمل و نقل می باشد

اما تسهیلات ناکافی سامانه های حمل و نقل شهرهای بزرگ، خود موجب پدید آمدن مشکلات متعددی در زمینه ی آلودگی هوا، افزایش مصرف سوخت، اتلاف وقت در مسیر و … شده است؛ پس برای حل مشکلات ترافیکی و مسائل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی ناشی از آن در شهرهای بزرگ، نیاز به یک سامانه ی مجهز و کارآمدِ حمل و نقل عمومی سریع، ارزان و پرظرفیت می باشد.

باتوجه به جمعیت رو به افزایش شهرها و حجم بالای رفت و آمد درون شهری افراد، اهمیت و ضرورت روی آوردن ناوگان حمل و نقل عمومی به گونه هایی از سامانه های حمل و نقل که در رابطه با دیگر سامانه ها از کارآیی و ضریب اطمینان بیش تری برخوردار باشند، بر کسی پوشیده نیست

همچنین با توجه به محدودیت هایی که از لحاظ اقتصادی وجود دارد، سیستم های حمل و نقل باید در حالی که نیازهای جابجایی مسافران را به شکل بهینه تامین می نمایند از نظر منابع مالی نیز قابل توجیه باشند ؛ پس لازم است اقداماتی جهت افزایش کیفیت و توسعه سیستم های حمل و نقل عمومی جهت استقبال مسافران بیشتر انجام گردد.

این مقاله می کوشد سامانه ی مونوریل را به عنوان نمونه ای از سامانه های کارآمدِ حمل و نقل عمومیِ ریلی معرفی کند، و ضمن تشریح ساختار و مشخصات ظاهری و فنی آن، به ذکر شماری از ویژگی های یگانه ی این سامانه، همچون ایمنی بالا، هزینه ی پایین و … پرداخته است

انتخاب یک سامانه ی حمل و نقل ریلی برای یک کُریدور خاص شهری با انجام مطالعات فراوان و در نظر گرفتن کلیه ی معیارهای سنجش کارآیی، و در نهایت اتخاذ روش های مناسب ارزیابی و انتخاب انجام می پذیرد. یکی از پارامترهای موثر در انتخاب یک سامانه ی ریلی، تعیین میزان ظرفیت حمل مسافر است.

کارشناسان حمل و نقل با علم به پاکیزگی و سازگاری بسیار زیادِ این وسیله ی حمل و نقل عمومی با محیط زیست و قابلیت احداث آن در نقاطی که امکان ساخت مترو وجود ندارد، اقدام به معرفی این سامانه به عنوان سامانه ای سودمند و بهینه در جابه جایی مسافر نموده اند. در ارتفاع بودن این سامانه و مزاحمت و تداخل نداشتن با ترافیک معابر نیز از قابلیت های قابل توجه این سامانه می باشد.

وقتی می توانیم یک سیستم حمل و نقل عمومی کارآمد و تاثیر گذار داشته باشیم که هر گاه یک شهروند از خانه خود خارج شد، به یک فاصله معقول پیاده روی که نباید خیلی طولانی باشد، خود را به یک نوع سیستم حمل و نقل عمومی برساند. بنابراین باید تاکسی، اتوبوس، مینی بوس، قطار شهری و مترو به صورت مکمل و تغذیه کننده یکدیگر فعالیت کنند تا شاهد ایجاد سیستم حمل و نقل یکپارچه باشیم.

تعریف مونوریل:
این اصطلاح از دو لفظ (مونو (تک و (ریل )برگرفته شده است که ازسال 1897 باشروع استفاده از ریلهای آهنی مرسوم شد. مونوریل یک خط منفرد است که به عنوان ریل برای واگنهای باری یامسافری به کاربرده میشود. دراغلب موارداین ریل درارتفاع بالاترازسطح تعبیه میشود،واگنهای مونوریل ممکن است به شکل معلق ازیک مسیر ویژه و نسبتاً باریک آویزان شوند و یا روی این مسیرقرارگرفته وحرکت کنند.

درهرحالت ویژگی مونوریل این است که ازمسیری که تکیه گاه آنها به شمار میرود،همواره پهن ترهستند. ترن های تک ریل در بعضی از شهرها به جای ترن های زیر زمینی مورد استفاده قرار می گیرند . به همین دلیل از آنها در جاده های اصلی استفاده می شود. این ترن ها فضای زیادی را اشغال نمی کنند. مونوریلهای مدرن به یک تیرصلب عظیم به عنوان سطح حرکت خود وابسته اند

بنابرین میتوان گفت:
مونوریل قطار شهری است که روی تک ریل حرکت می کند و برای جابجایی مسافر در شهرها –جابجایی توریست وگردشگردراماکن تفریحی وحمل بار در کارخانجات بویژه معادن استفاده می شودودرابعاد واشکال مختلف ساخته می شود

مونوریل یک سیستم حمل و نقل همگانی با عملکرد بالا می باشد

اجزای تشکیل دهنده ی مونوریل
قسمت سازه :
شامل تیر یا همان ریل های هدایت کننده و قسمت پایه ها یا ستون ها می باشد که اصولاً از بتن مسلح ساخته شده اند.
قطار:
این قسمت از سه جهت به وسیله ی چرخ های لاستیکی بر ریل سوار می باشد.

قطارهای مورد استفاده در این سیستم، بسته به جمعیت استفاده کننده از آن از 3 تا 12 واگن تشکیل می گردد و به طور متوسط 36 تا 120 متر طول دارد. این قطارها عمدتاً قادرند که شیب 6% و تا شعاع قوس 40 متر را بپیمایند.
کنترل و حرکت
از نظر حرکت و کنترل، سامانه ی مونوریل معمولاً جزو دسته ای قلمداد می شود که مانند واگن های برقی اغلب( به صورت خودکار (بدون راننده) بر روی خط خود) هدایت و کنترل می شوند.

از مونوریل ها بسته به مورد استفاده، در سرعتهای 50 تا 120 کیلومتر بر ساعت بهره برداری می شود. در حال حاضر بسیاری از انواع مختلف سیستم مونوریل در شهرهای پر تردد دنیا بهره برداری می شود که از آن جمله مونوریل های ژاپن، چین، مالزی، سنگاپور، آلمان، ایالات متحده و … اشاره نمود.

این سیستم قادر است که در مسافرتهای درون شهری به طور متوسط 2500 تا 30000(در دو جهت) مسافر در ساعت در مسیر را جابجا نماید. بدیهی است که چون مسیر عبور این سیستم در ارتفاع واقع شده و سرعت مناسبی برای حمل و نقل درون شهری دارد، از میزان ترافیک شهری به نحو چشمگیری می کاهد.

بررسی اجمالی وضعیت حمل و نقل کشورهای پیشرفته و توسعه یافته نشان می دهد که یکی از ویژگی های عمده ی این کشورها در بخش حمل و نقل، برخورداری از شبکه ی حمل و نقل عمومی گسترده، ایمن و با قابلیت دسترسی آسان می باشد که در مقایسه با وسایل شخصی با هزینه های واقعی، مزیت های فراوانی نسبت به دیگر سامانه های حمل و نقل درون شهری دارد.

مونوریل ایران
قطارهایی که قرار است به ایران فروخته شود، قطارهای مغناطیسی هستند که حدود یک سانتیمتر در هنگام حرکت با سطح ریل فاصله دارند.تولید انرژی در این قطار به صورت خودکار در سامانه های داخلی آن صورت میگیرد و به همین دلیل هم مانند اتوبوسهای برقی، احتیاجی به کشیدن سیم به منظور انتقال انرژی نیست

سرعت این قطارها در ٣ کیلومتر اول مسیر از صفر به ۵۰۰کیلومتر میرسد، درحالیکه برای قطارهای عادی، افزایش سرعت تا حداکثر۳۰۰کیلومتر مستلزم طی۳۰ تا۴٠ کیلومتر از مسیر است. در فاز نهایی سالانه۲٠ میلیون مسافر از طریق این قطارها بین تهران و مشهد جا به جا شوند.قیمت فعلی این طرح 7/6 میلیارد یورو است و کل این طرح در۳ مرحله امکان سنجی، مطالعات فاز یک و فاز دو در نهایت ساخت مسیر انجام خواهد شد.

زمان مورد نیاز برای مرحله مطالعات هم بین 1.5تا 2 سال و زمان ساخت بین۳ تا۴ سال برآورد میشود. مطالعات پروژه قطار مغناطیسی سریع السیر مشهد – تهران با مشارکت گروهی آلمانی به پایان رسید.و به این ترتیب یکی از پیشرفته ترین سیستمهای ریلی دنیا در ایران راه اندازی میشود.

سرعت این قطار ‪ ۵۸۰کیلومتر در ساعت است، اما در ایران این پروژه با سرعت ‪ ۵۰۰کیلومتر در ساعت طراحی میشود. با اجرای این پروژه، قطار مسیر مشهد به تهران را ۳۰:۲‪-۳این قطار سالانه قادر به جابجایی۱۷ میلیون مسافر است که هر لوکوموتیو آن میتواند در مجموع تا ‪ ۱۰واگن ‪ ۱۵تنی را جابجا کند.

سیستمهای ایمنی این قطار مغناطیسی دارای امنیت کامل است و به دلیل نداشتن اصطکاک دارای مصرف پایینی از انرژی الکتریکی است.
قیمتهای جهانی این سیستم برای هر کیلومتر ‪ ۱۲تا ‪ ۲۴میلیون یورو برآورد شده است اما به گفته بهروزیفر(مشاور پروژه مونوریل) در ایران تلاش میشود قیمت هر کیلومتر از اجرای این پروژه به هفت میلیون یورو کاهش داده شود

هزینه ساخت:
مترو در خارج ۵۰ میلیون دلار برای هر کیلومتر هزینه دارد ولی مونوریل ۷۰ تا ۸۰ میلیون دلار
بر اساس مطالعات انجام شده، کارهای ساختمانی مونوریل را صددرصد می توان در داخل کشور انجام داد. درخارج هزینه کارهای ساختمانی بسیار بالا است و مسلماً قیمت تمام شده را برای آنها افزایش می دهد.

در ایران براساس مطالعات انجام شده، برای هر کیلومتر مونوریل ۲۵ تا ۳۰ میلیون دلار هزینه لازم است و مترو نیز با توجه به شرایط پیچیده تر خود، حدود ۵۰ میلیون دلار هزینه دارد. حتی در خارج، هر کیلومتر مترو ۱۰۰میلیون دلار هزینه می برد که ما در ایران این هزینه را به حدود ۵۰ تا ۶۰ میلیون دلار تبدیل کرده ایم.

تاریخچه:
(ایوان المانوف روسی در سال 1820 اولین مونوریل را ساخت). اختراع مونوریل در سال 1821 میلادی در اروپا به ثبت رسید. بر اساس نقشه های ثبت شده این اختراع اولین مونوریل جهت حمل آجر و موزائیک در 25 ژوئن 1825 میلادی در انگلستان مورد بهره برداری قرار گرفت. تلاش برای تبدیل خط آهن های مرسوم به مونوریل از اوایل قرن 19 میلادی آغاز شده بود .

اولین حق ثبت اختراع متعلق به هنری پالمر انگلیسی در سال 1821 است . اما بهره برداری واقعی از سیستم مونوریل پس از چند دهه آزمایش و کاربرد در صنایع و معادن ،نهایتا از دهه 50 میلادی به بعد در شهرها آغاز شد و در دهه 80 و 90 میلادی به اوج خود رسید

طراحی در کارگاه دپت فورد واقع در جنوب شرق لندن انجام گرفت و یک خط کوتاه برای انتقال سنگ از یک معدن سنگ نزدیک چشانت (Cheshunt) از ایالت هرت فورد به جلگه ریور لی (River Lea) انجام گرفت .خط آهن چشانت به عنوان اولین خط آهن بازگشایی شده در ایالت هرت فورد و نیز به عنوان اولین مونوریل مسافربر در دنیا حائز اهمیت است

در حدود سال 1879 هادون و استرینگ فلو هر کدام به صورت مستقل سیستم تک ریلی پیشنهاد کردند که از یک ریل به صورت وارونه استفاده می شد ،این سیستم را برای استفاده نظامی پیشنهاد دادند اما به عنوان یک خط آهن ارزان قیمت مورد استفاده غیر نظامی نیز قرار گرفت

مسیریابی مناسب :
مسیریابی مناسب برای خطوط مونوریل به صورتی که علاوه بر حفظ مسائل ایمنی و بهره برداری مناسب از خط، سبب حفظ کیفیت و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری شود، امری مهم و ضروری است. در نتیجه دستیابی به استانداردهای کمی و کیفی مشخصات هندسی مسیر از اهمیت بالایی برخوردار است.

لذا توصیه می گردد که:
(1در خطوط اصلی، حداقل شعاع قوس افقی دایره ای 100متر و در خطوط دپو، حداقل شعاع قوس های افقی دایره ای 70متر است. (2 جهت اتصال قسمت مستقیم خط به یک قوس دایره ای باید از قوس پیوندی استفاده نمود و همواره باید بین دو قوس متوالی از یک قطعه خط مستقیم استفاده کرد. و تا جایی که ممکن است از طراحی و کاربرد قوس های معکوس و بدون تعبیه قطعه خط مستقیم در بین دو قوس متوالی، خودداری نمود.
طول قطعه خط مستقیم حداقل برابر 10متر پیشنهاد می گردد.

(3حداکثر شیب عرضی و کاربردی 5درصد توصیه می گردد
(4حداکثر شیب طولی در مسیر اصلی 3درصد و در شرایط خاص حداکثر 6درصد توصیه می گردد. (5حداکثر طولی از پروژه که دارای شیب 6درصد می باشد برابر با 400متر باشد.
6)حداقل طولی از خط پروژه که دارای شیب ثابتی می باشد باید برابر با طول یک قطار مونوریل در نظر گرفته شود

7(در مسیر اصلی بین ایستگاه ها حداقل مطلوب شعاع قوس قائم دایره ای برابر با هزار متر توصیه می گردد. (8فاصله بین محور خطوط 7/3 متر و حداقل ارتفاق تیرها از سطح خیابان و پل ها 6/5 متر پیشنهاد می گردد. (9به لحاظ زیر سازی ترکیبی از شاه تیر بتنی در مسیر مستقیم و شاه تیر فولادی در قوس ها توصیه می گردد

حداکثر سرعت مونوریل درون شهری، 80 کیلومتر در ساعت حداکثر سرعت مونوریل سریع السیر بین شهری، 460 کیلومتر در ساعت حداکثر شیب طولی، 4 درصد
شیب طولیِ مناسب، 1/2-1 درصد عرض هر واگن، 3-2/5 متر ظرفیت، 250 نفر حداکثر طول، 120 متر برق مصرفی، 750 تا 1500 وات

مزایا و معایب مونوریلها :
الف – مزایای مونوریلها:
-ایمن بودن بالای آن )قطارهای مونوریل هیچ گاه از خط خارج نمی شوند، مگر اینکه برای ریل ها مشکلی پیش بیاید (
-کاهش ترافیک وجلوگیری از تصادفات
-گسترش گردشگری و استفاده از مونو ریل برای جذاب کردن مراکز تفریحی
-استفاده از مونو ریل برای عبور از مکانهای صعب العبور

-استفاده از مونو ریل برای عبور از رودخانه ها و رودها
-استفاده از مونو ریل بعنوان وسیله باری در بنادر شکل
-ظاهری مناسب و زیبا و هزینه ساخت که بطور نسبی پایین است
-سازگار با محیط زیست و استفاده ازآن درمکانهای گوناگون به علت آلودگی بسیار پایین
-آلودگی های کمتر(عدم حفر تونل و حجم خاکبرداری بالا)

مونوریل؛ دوست دار محیط زیست

در سال 2007، مونوریل لاس وگاس در حذف حدود 2/3 مایلی ترافیک خوردوها در شاهراه های نوادای جنوبی و کاهش بیش از 58 تنی مونوکسید کربن (CO))) ،
ترکیبات آلی فرار (VOC) ))و اکسید های نیتروژن تاثیرگذار بود. اگر تعداد خطوط مونوریل افزایش یابد، نتایج مثبت آن چندین برابر خواهد شد

ایستگاه ها در دل ساختمان ها معماری ایستگاه ها را می توان طوری طراحی نمود که با محیط اطراف در آمیزد. تصویر روبه رو ایستگاه مرکزی مونوریل شهر سیدنی استرالیاست که در داخل یک مرکز خرید قرار گرفته و نا پیداست. بی سر وصدا بودن
مونوریل امکان احداث ایستگاه ها را در هر مکان و
موقعیتی امکان پذیر می سازد . می توان ایستگاه ها را با
هر اسلوب معماری ساخت تا با منطقه هم رنگ و منطبق
گردد

خطوط ریلی ناپیدا
تصویر مقابل نمای داخلی مرکز خرید اُواسیس واقع در شهر برادبیچ استرالیا را نشان می دهد. در نگاه نخست به نظر می رسد که این یک سالن چند طبقه روباز معمولی است، اما با نگاهی دقیق تر درمی یابیم که معمار این ساختمان چگونه با مهارت
تمام خط مونوریل را در بالای این سالن جا داده است.
مونوریل چنان بی سر و صدا حرکت می کند که خریداران
هرگز متوجه وجود یا حرکت آن نمی شوند

آزادی عمل در انتخاب شیوه معماری تصویر مقابل تفریحگاه بزرگ فلوریدا در دنیای والت دیسنی است. به ذهن چه کسی خطور می کند
که بتوان یک ایستگاه مونوریل را در ورودی بهترین هتل منطقه احداث کرد؟ ساختمان دست چپ ایستگاه مونوریل است. شیوه معماری این ایستگاه مربوط است به دوران ملکه ویکتوریا که کاملاً با نمای هتل هماهنگی دارد.

پوشش فضای سبز در طول مسیر
فضای مورد نیاز برای تراز کردن سطح
خطوط مونوریل اندک است، اما برای ایجاد
فضای سبز کفایت می کند. در تصویر روبه رو
نمایی پوشیده ازدرخت دیده می شود که مسیر
حرکت مونوریل شهرکیتاکیوشو ژاپن را
باطراوت و سر سبز کرده است.نمی توان این
حجم از فضای سبز را در مسیرهای خطوط
ریلی سبک (تراموا) ایجاد کرد، چون این امر
مستلزم اشغال فضای بیشتری از مسیرهای
عبور و مرور خودروهاست.

ایستگاه های لوله ای شکل و زیبا
یکی از بهترین نمونه های انطباق و همگون سازی خطوط مونوریل با
شهرهای پیشرفته را می توان در
سیدنی استرالیا پیدا کرد. این ایستگاه
بر روی پیاده رو احداث شده و فضای اندکی را اشغال کرده است. طراحی
لوله ای شکل این ایستگاه، به صورتی چشم نواز، یکنواختی نمای چهار گوش
بیشتر ساختمان های یک کلان شهر
مدرن را جبران کرده است

پایه های فوق العاده زیبا در چندین منطقه حساس از لحاظ محیط زیست
در طول مسیر مونوریل شهر سیدنی، ستون های نگهدارنده را با آینه یا صفحات فلزی براق و سنگ های مرمر تزیین کرده اند. اگر چه استفاده
از این نماها غیر معقول و غیر اقتصادی به نظر می رسد، اما در مجموع هزینه های زیادی را بر
این سامانه تحمیل نمی کند. با این حال ، این کار
باعث زیبایی خطوط ریلی و محیط اطراف آن ها می شود

خلاقیت طراحان مونوریل با کمی خلاقیت می توانند دست به کاری بزنند که مونوریل ترکیبی از حالات خوشایند را به ساکنان اطراف منتقل نماید. لازم نیست همواره خطوط مونوریل
آثار منفی خود را بر محیط اطراف تحمیل کند، بلکه می تواند به آن محیط روح و جان ببخشد. تصویر روبه رو خط مونوریل اکسپو 86 در ونکوور کانادا را نشان می دهد که در آن از لامپ های نئون برای ایجاد نمایی زیبا در طول مسیر مونوریل بهره گرفته شده است.

مونوریل، سازگار با طبیعت خارج از شهر از مونوریل می توان در محیط های خارج از شهر نیز بهره گرفت. سال هاست که مونوریل جزیره سنتوسا در سنگاپور گردشگران را به این منطقه گردشگری معروف منتقل می نماید. رنگ پایه ها و خطوط سبز است تا خللی در زیبایی این منطقه گرمسیری پدید نیاید

مونوریل ویژه مناطق جنگلی نمونه دیگری از مسیر سبز مونوریل که از یک منطقه گرمسیری می گذرد، در قاره سیاه در ایالت فلوریدا واقع است. این خط مونوریل که در یک پارک تفریحی قرار دارد، نمونه ای از ساخت مونوریل در محیط های طبیعی را نشان می دهد. برای ساخت خطوط مونوریل نیاز چندانی به دستکاری در طبیعت نیست. مونوریل می تواند در کمال ایمنی و راحتی گردشگران را به جنگل های بارانی یا دیگر مناطق طبیعی بسیار دیدنی دوردست ببرد

ب- معایب مونوریلها :
-انجام عملیات تعویض خط در هوا
-نیاز به تجهیزات برای بالا و پائین آوردن مسافران
-ارتباط دادن این سیستم با سایر سیستمهای مسافربری
-محدودیت احداث به علت تملک زمین مردم وهزینه بالای آن
یخزدگی و برف زمستان- گرمای شدید تابستان

مقامات چینی به تازگی اعلام کرده اند که طرح گسترش قطارهای مغناطیسی را به تعویق خواهند انداخت ودلیل آن را تشعشع امواج و میدانهای مغناطیسی توسط این نوع قطارها اعلام کردهاند.از آن جایی که این قطارها به وسیله امواج مغناطیسی فعالیت میکنند، امواج مغناطیسی ساطع شده از آنها به حدی قوی است که افرادی را که دچار برخی بیماریهای خاص همچون صرع هستند تحت الشعاع قرار داده و بیماری آنها را تشدید میکند

انواع مونوریل از نظر حمل و نقل:
1)جابه جایی مسافر 2) باری 3) تفریحی

انواع مونوریل:
الف – مونوریلهای استرادل straddle
1-مونوریل با پروفیل مستطیلی فولادی
2-مونوریل با خط T شکل معکوس

ب-مونوریلهای معلق
1-مونوریل معلق با تیر I شکل
2-مونوریل معلق با فلنج جفت double flanged
ج – مونوریلهای خاص
1- مونوریل با تیر طره دار highroad
2- مونوریل شناور مغناطیسیmagler

نتیجه گیری

سامانه ی حمل و نقل مونوریل با داشتن فواید بسیار زیاد و اثرات مطلوب فراوان بر مجموعه ی نظام حمل و نقل شهری، راه گشا و رافع مشکلات ترافیکی و نمونه ای بسیار مناسب برای جابه جایی انبوه (حمل و نقل عمومی) به شمار می آید؛ هر چند اذعان داریم که اندک معایبی هم دارد که در کنار محاسن پُر شمار آن، قابل چشم پوشی ست

پایان