モノレールの歴史

モノレールまたは産業用モノレール という用語は、椅子またはキャリアが頭上のレール構造から吊り下げられたり、レール構造の上を走行したりするさまざまな輸送システムを表すために使用されます。よく知られているデュオレール システムとは異なり、モノレールとして説明されているレール誘導輸送オプションは多数存在するため、歴史をたどると、何を含めて何を省略するかという 境界の問題が生じます。

一般的な用法では、モノレールは、方向安定性を得るために従来の粘着鉄道の円錐作用を採用していないレール誘導車両と定義されているようです。これにはラック式鉄道やケーブルカーは含まれません。もう1つの一般的に受け入れられている規則は、ガイドウェイまたはトラックが車両よりも狭くなければならないということです。^[1]ケーブルライナーやミニメトロ のような高架で支えられたケーブル推進システムは、一般的にモノレールとは見なされません。

従来の鉄道の発展パターンを考慮すると、有効性の基準や測定法は時代によって異なり、代替の設計ソリューションが提案されました。そのため、19 世紀初頭のモノレールは現在の設計とほとんど似ておらず、さまざまな技術的制約の中で、さまざまなパフォーマンス目標に合わせて最適化されていました。

単線レール上を走る車両に関する最古の特許は、1821年11月22日の英国特許第4618号に遡る。発明者はヘンリー・ロビンソン・パーマーで、彼はこれを「車両の重心がレールの上面より下になるように地面から高い位置に支えられた単線のレール」と表現した。車両は、ラバの荷籠のようにレールをまたいで走行した。推進力は馬であった。^[2] 1824年にロンドンのデプトフォード造船所に線路が建設され、1825年にはハートフォードシャーのチェスハントに別の線路が建設された。チェスハント鉄道と名付けられたこの線路は、世界初の旅客輸送モノレールであり、ハートフォードシャーで開業した最初の鉄道線路であったため歴史に名を残した。^{[3] [4] 1826年にドイツの}バルメンとエルバーフェルトの間に路線を建設する会社が設立されましたが、建設は開始されませんでした。

19 世紀を通じて、パーマーの設計は改良され、安定用の車輪と追加のレールが追加されました (「モノレール」という誤った名称になりました)。1829 年、マクスウェル ディックは、脱線の可能性を減らすために、走行レールの下に「安全レール」を導入しました。彼はまた、このクラスの車両の主な利点として、「柱や支柱の高さは、その国の状況に応じて変えることができる」と明言しました。言い換えれば、このシステムは起伏の多い地形を横断するのに適していました。

1868 年、ウィリアム・ソロルドMICE は、道路内または道路沿いの地上レベルで建設できるモノレール システムを提案する論文を発表しました。彼が説明した原理に基づいて、インドで パティアラ州モノレール鉄道とクンダラ渓谷鉄道が建設されました。

1869 年、J ハドンはシリアで軍用ラバ列車の代わりとなるモノレールを建設しました。このモノレールは横方向のガイド レールを採用していましたが、基本的には二重の垂直蒸気ボイラーを備えた機関車が牽引するパニエ設計でした。

ジェネラル・ルロイ・ストーンは1876年に乗客輸送用のセンテニアル・モノレールを実演したが、ブラッドフォード・アンド・フォスター・ブルック・モノレールでもそのコンセプトを活用できず、1879年に致命的なボイラー爆発によりわずか1年後に廃止された。1879年頃、ジョセフ・ストリングフェローはオーストラリアで「安価な鉄道」として使用できないかと、同様の「ワンレール」システムを考案した。^[5]

19世紀末までに、モノレールの主な提唱者はシャルル・ラルティーグとFB・ベーアであった。ラルティーグは、ラバやラクダに代わるエスパルト草の輸送のためにアルジェリアでパーマーモノレールを建設したが、動力は「動物」と記録されている。彼はまた、パリ（1884年）、ウェストミンスター（ 1886年）、トゥール（1889年） 、サンクトペテルブルク（1894年）、ロングアイランド（1894年）、ブリュッセル（1897年）でそのアイデアを実証した。ベーアはリバプールとマンチェスターの間に高速モノレールを提案したが、資金援助が不足したため建設は開始されなかった。

最も有名なラルティーグモノレールは、アイルランドのリストウェル・アンド・バリーバニオン鉄道で、1888年から1924年まで運行されていました。 ^[6]この鉄道の一部は保存鉄道および観光名所として残っています。^{[7] [8]}

ラルティーグの最後の設計は、1924 年にロサンゼルスの北約 100 マイルにあるクリスタル ヒルズのマグネシウム鉱山とカリフォルニア州トロナの鉄道終点の間に建設されました。この鉄道ではガソリン駆動の機関車が使用され、レールは木製の A フレームの上に設置されました。

1886年、エノス・エレクトリック・カンパニーは、ニュージャージー州ジャージーシティのグリーンビル地区にあるダフト・エレクトリック・ライト・カンパニーの敷地内で、懸垂式モノレールを実演しました。 ^[9]これは、外観がより現代的なモノレールに近いものでしたが、この時代で最も有名な懸垂式モノレールは、 1901年に運行を開始し、現在でも日常的に使用されている、ヴッパータールのオイゲン・ランゲンの「シュウェーベバーン」、つまり浮遊式鉄道でした。

ヴッパータール モノレールは、従来の鉄道がまったく実用的でないヴッパー渓谷に沿っています。パーマー モノレールのような懸垂型モノレールは、起伏の多い山岳地帯では潜在的に優れたソリューションのように見えますが、線路の大部分はより好ましい地域の上にあるため、全体的に優れたソリューションとなることはめったにありません。ピレネー山脈でシーメンスがリア カッパー カンパニー向けに構築したシステムなど、山岳地帯の短い区間は、このタイプのモノレールのニッチであるようです。この特定の例では、回生ブレーキの一種が使用されており、下り坂を走る満員のトラックによって発電された電力は、空のトラックを山頂まで戻すのに十分でした。

1890年、ロングアイランドにボイントン自転車鉄道が建設された。^{[10] [11]} 後にキューバの偉大な政治家の一人となるホセ・ラモン・ビジャロンによって設計されたこの鉄道は、地上では単線だが、頭上の安定レールには水平に対向する一対の車輪が連結されていた。鉄道はわずか2年間しか運行されなかったが、その設計は他の場所でも採用された。

1908年、エルフリック・ウェルズ・チャーマーズ・カーニー（1881-1960）^[12]は、バネ式の垂直安定車輪を備えた頭上安定レールを備えたモノレールを設計したが、車両は製造されたものの、実際に使用されることはなかった。

1910年から1914年にかけて、ハワード・H・チュニス設計のモノレールシステムが、ニューヨーク市ブロンクス区のペラム・パーク・アンド・シティ・アイランド鉄道で使用されていた。モノレールの初運行で、発明者が操縦する車両が下部の支持レールから滑り落ちた。ニューヨークの新聞の一部は、この事故が大惨事だったと誤って報じたが、そうではなく、車両に乗っていた乗客1名が軽傷を負ったと主張しただけだった。車両はすぐに修理され、モノレールは1911年から1917年まで安全に定期運行されたが、シティ・アイランド近くのターミナルが接収されたため、第一次世界大戦の初めに軍によって解体された。プロペラ駆動の懸垂式モノレールは、航空機の速度と鉄道の安全性および信頼性を兼ね備えており、1926年にジョージ・ベニーによって設計され、「ベニー・レールプレーン」と名付けられた。 1929年にグラスゴー近郊に実証機が建設されたが、このシステムは英国ではそれ以上進歩しなかった。

ロシアは1930年代にベニー・レールプレーンに似たシステムを開発し、トルキスタンを通る332マイルの路線を最高時速180マイルで計画していた。このシステムは、1本のレールに2台の車両を並べて吊るすという点でユニークであり、実際にレールから降りて水陸両用車として川を渡り、反対側で再びレールに乗ることができた。このシステムの要素がモスクワでテストされていたが、ロシア政府は代わりに従来の鉄道システムを構築した。^[13]

おそらく唯一の真のモノレールは、ルイス・ブレナン、アウグスト・シェル、ピョートル・シロフスキーがそれぞれ独自に開発したジャイロモノレールだろう。これは、ジャイロスコープベースのバランス調整システムを使用して直立を維持する真の単線列車だった。すべて実物大の試作品で実証されたが、第一次世界大戦によって開発は事実上中止された。ブレナンの設計はインド北西部国境に真剣に検討され、 1921年にはソ連政府によってレニングラードとツァールスコエ・セローを結ぶシロフスキーモノレールが提案された。^[14]建設開始後まもなく資金が底をついた。

1930年代初頭、ニューヨーク市は米国初となるモノレールシステムの導入を検討した。^[15]

2018年、ジャイロスコープ付き鉄道車両のデザインがドイツモビリティ賞で最優秀賞を受賞した。^[16] 2020年、開発者はプロトタイプの開発のために360万ユーロの政府資金を確保し、2022年にテストが開始される予定である。車両は、既存の廃線上で走行し、既存のレール上で相互にすれ違うように設計される。^[17]

上で言及した乗り物（現在もフルサービスで運行されているヴッパータール モノレールを除く）は、今では歴史的な珍品に過ぎません。モノレールの利点である険しい山岳地帯を横断できることは、未開の地に鉄道網が拡大していた時代には当てはまり、ほとんどの場合、ごく一部の例外を除いて、従来の鉄道の方が適切な解決策であることが証明されました。モノレールの線路は 60 マイルを超えることはめったになく、通常はそれよりかなり短いものでした。最終的に、自動車道路車両がモノレールをその限られた用途から追い出しました。

従来の鉄道と同様に、鋼鉄の上の車輪がこの初期のモノレールの特徴でしたが、一部の自転車用鉄道は安定レールに反応して粘着力を高め、加速、ブレーキ、坂道の登りを改善しました。

自動車技術の発達により、パルマーとラルティーグの研究にほとんど負うところのない新しいタイプのモノレールが誕生した。これらの車両はコンクリートの梁から吊り下げられたり、梁をまたいだりしており、空気入りタイヤを使用しているため、鋼鉄の車輪に比べて接着力が向上し、騒音が低減されている。従来の鉄道よりも、ガイド付きバスとの共通点が多い。梁は高架道路や鉄道よりも目立たず、現代の設計は、トンネルを掘るよりも低コストで、混雑した市街地の通行権問題に対処するのに適任かもしれない。

• ジャイロカー
• モノレール
• メイグス高架鉄道
• ハッダン1872 ^[18]

• ガーナー・エイドリアン・S『19世紀のモノレール』、2011年、ライトムーア・プレス、ISBN 9781899889570 
• バートン HHC モノレール、機関車技術者協会、1962 年 2 月 6 日
• Wheatcroft ELE、Woodhouse LC モノレール、Proc. Inst Mech Eng Vol 181、1967年。
• カズンズ H ジャイロスコープ付き単線車両の安定性。エンジニアリング、1913 年 11 月 21 日、11 月 28 日、12 月 12 日
• カーター FW 機関車の走行安定性について、王立協会紀要 1928 年 7 月
• Wickens AH「 直線軌道上の鉄道車両のダイナミクス：横方向安定性に関する基本的考察」Proc. Inst. Mech Eng. Vol 180、1966 年。
• パーマー、ヘンリー（1823）[1823]。新しい原理による鉄道の説明。J.テイラー。

• リストウェル・バリーバニオン鉄道