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モノレール (monorail) とは、1本の軌条により進路を誘導されて走る軌道系交通機関。語源は、「1つのもの」を示す接頭語 mono とレール rail。ただし厳密には「1本のレール(走路)」ではないものもまざっており、「一般の二条式鉄道とは異なるものの総称」として機能している。日本の国内営業路線については日本のモノレールを参照のこと。

◆ 概要

二条の鉄製レールを持つ「鉄道」が最初に商用化されたのは1825年だった。それとほぼ同時期の1824年に、最初のモノレールであるが登場している。

二条式鉄道が一般化する中で「モノレール」は、軌道系交通機関における多大な予算と労力を必要とする用地買収、線路の設置、および保守点検の簡素化をメリットとして軌道系交通機関の発展の中で生き延びてきた。21世紀初頭では、モノレールは、毎時9,000 - 28,000人程度の輸送力を持つ、新交通システムと同レベルの中量輸送システムとして位置付けられ、都市における営業路線コース構築の柔軟性や低騒音という側面からも注目されている。他の軌道系交通機関とはさまざまな利害得失があることから、主流とはなっていないものの継続的に新規路線が建設されている。

モノレールと一般の二条式鉄道との利害得失は以下のとおり。

・ モノレールの長所

  ・ 高架化が容易であり、占有する敷地面積が狭い。この点は、市街地が形成された後に軌道系交通機関を作るときに、大きなメリットとなる。

  ・ 高架化する際の構造物の規模が小さくなり、建設費が安く済む。

  ・ ゴムタイヤを使うものについては、鉄の二条式レールを使うものと比べ、勾配に強い。

  ・ サフェージュ式は雨や雪に強い、ラックレール式は非常識なまでに勾配に強い、簡易型は極めて敷設費用が安いなど、形式によっては突出した長所を持つものがあり、要求と合致した場合には実に適切な選択肢となる。

・ モノレールの短所

  ・ 跨座式モノレールでは踏切を作ることができない。高架化する場合にはこれは欠点にならないが、初期の地表近くに設けられる跨座式モノレールにとっては重大な欠点であった。

  ・ 高架路線の場合、車輌故障などが起きた際に、乗客を避難させるのがむずかしい。

  ・ 分岐器が大規模になる。提案はされたが分岐が開発されないままに終わった方式さえ少なくない。これは重大な欠点であり、モノレール・ソサエティでは[外部リンク] 反論のページを設けているほどである。

  ・ 多数の方法が乱立しているため、相互に互換性がない。多少の改造で車輌の譲渡が可能な場合が多い二条式鉄道とは異なり、設備類の流動性がほとんどない。

◆ 歴史

モノレールが開発されたのは19世紀初頭である。たとえばヘンリー・ロビンソン・パーマー (Henry Robinson Palmer) が1821年にイギリスで特許を取得しており、このあたりが極初期のものであると考えられている。このモノレールは、高い位置に一本のレールを通し、そこに両フランジ式の車輪をひっかけ、左右に荷台を振り分けてやじろべえのようにバランスを取るというものだった57p - "A practical treatise on rail-roads and locomotive engines ..." by Luke Hebert。

パーマー式は、荷物の量によって左右のバランスが変わるという欠点があった。その問題を解決するためにさまざまな模索が行われた。

一方で、「レールの真下に車体を持ってくることによって、左右バランスの影響を少なくする」というスタイルが考案された。初期のものである程度知られている実例には1887年にアメリカ合衆国ニュージャージー州に作られた「南セントポール高速高架鉄道(ユーノス電気鉄道)」などがあるが、いちばん知名度が高いのは1901年に開通したヴッパータール空中鉄道に採用されたであろう。これらはレールの真下に車体を配置することで、左右のバランスという問題を回避した。この「レールの真下に車体を配置する」という方法はの定石となった。

もう一方で「振れ止めとして下方に別のレールを設け、1点支持から3点支持にする」というスタイルが考案された。初期のもので広く知られているのは、1876年にアメリカ合衆国フィラデルフィアで開催された「アメリカ合衆国建国百年博覧会」で発表されたと、1882年に開発された721p - "Biog Dict Hist Technology" by Lance Day, Ian McNeilである。3点支持化によって左右のバランスは厳密さを求められるものではなくなり、また車体を上に伸ばすことができるようになった。このレールにまたがり3点で車体を支持するという様式は、とを除くの基本形となった。

他に、一本のレールをガイドウェイとして使う方式のものもあり、それらも「モノレール」と呼ばれている。とである。前者についてはその後類例が出ていないが、後者はゴムタイヤ式トラムのTVRと似ているということもできる。

また、さらに他に、レールこそ2本以上あるものの、一般の二条式鉄道とは明らかに異なることから、なんとなくモノレールに分類されているものも数多くある。それらについてはの節を参照されたい。

モノレールの基本的なコンセプトは、20世紀初頭にはおおむね出尽くしている。20世紀中盤になってからは・・などを契機としてゴムタイアが導入されたことが一番大きな変化であると言える。その後は規格の統一化や細かい改善が続けられたりしながら現在に至っているが、20世紀末以降に一世紀以上にわたって忘れられていたコンセプトを採用した「」を採用した新しいタイプの跨座式モノレールが登場してきている。

◆ 方式

方式として、懸垂式 (Suspended System) と跨座式 (Straddle-beam System) の、大きく二つに分類できる。ただし、過去には懸垂式にも跨座式にも分類できないものも存在した。今後も、たとえばレールから横に車輌を突き出して支持する方法(カンチレバー式・片持ち式)など、この分類では区分できないものが登場してくる可能性はある。

◇ 懸垂式

懸垂式(けんすいしき)とは、車輌を吊るように上にレールがある(レールに車輌がぶら下がっている)形態のモノレールである。歴史的には跨座式より古く、また商業的に成功したのも懸垂式の方が先であった。

懸垂式は、車輪と軌道が車体の上にあるため、車体も屋根上を支点に振り子のように揺れる[外部リンク] The Monorail Society / Technical Page /Double Flanged山と渓谷社・吉川文夫『日本の私鉄2』湘南モノレールの解説記事。このため左右の揺れが大きいが、自然に振り子式となり、カーブでは重心の移動にあわせて自動的に車体が傾くため速度制限が厳しくないという利点もある。

日本国内に存在する懸垂式モノレールには、東京都交通局と日本車輌製造による上野式(上野動物園)・三菱重工業がフランスから導入したサフェージュ式(湘南モノレール、千葉都市モノレール)・神戸製鋼所と三菱重工業による、スカイレールの3方式がある。

  ランゲン式

ランゲン式モノレールは、民間のドイツ人技師カール・オイゲン・ランゲン (Carl Eugene Langen) が開発したもの。彼は、1880年代から、懸垂式モノレールシステムについての研究開発を行っていた。1885年には、アルバート・シャルリエ (Albert Charlier) が同様の発想による「空中自転車」を開発したため、ランゲンは念のためにこの方式についてのパテントを取得した。

1898年に、ヴッパータールでの建設計画が着工に移され、ヴッパータール空中鉄道が1901年に開通している。その後100年以上にわたってこの路線は実用的交通手段として運行され続けており、そのためランゲン式は世界で最初に成功したモノレールシステムとされる。

ランゲン式では、レール・車輪ともに鉄製である。車輪は両側にフランジを持つもので、間のみぞにレールがはまりこむことにより、支持・案内が行われる。

車輪は2輪のボギー台車に取り付けられており、片側から下ろしたアームによって車体は懸荷される。また、レールも、車体を支えるアームとは逆側から、片持ちで支持されている。従って、走行システムは左右非対称である。走行装置・車体は、カーブなどでは左右に15度の範囲で振り子状に揺れることができる。

  上野式

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