Monorel

Monorel merupakan sistem pengangkutan awam yang berasaskan landasan alang tunggal. Istilah ini juga digunakan bagi menerangkan landasan bagi sistem tersebut, serta kenderaan yang melaluinya. Istilah tersebut berasal daripada gabungan perkataan mono (tunggal) dan rel, seawal tahun 1897, memandangkan sistem terawal menggunakan landasan logam. Sistem pengangkutan tersebut sering dirujuk sebagai satu sistem landasan kereta api.

Tahun-tahun terawal

Cubaan untuk mencipta monorel sebagai alternatif kepada kereta api konvensional dilakukan sejak penghujung abad ke-19. Rekaan terawal menggunakan landasan logam berongga kembar sebagai alternatif kepada rel berkembar bagi kereta api konvensional. Roda-roda pada landasan memandu dan menyokong gerabak monorel. Monorel tergantung yang kekal sehingga hari ini ialah monorel Schwebebahn Wuppertal. Memasuki era 1900an, monorel giroskopik, dengan gerabak diseimbangkan secara giroskopik di atas landasan tunggal, sudah diuji tetapi tidak dibangunkan selepas peringkat prototaip. Sistem monorel Ewing yang digunakan oleh Sistem Kereta Api Monorel Negeri Patiala di Punjab, India, bergantung kepada model hibrid dengan landasan tunggal yang menampung beban serta roda luaran untuk keseimbangan.

1900an-1950an

Separuh pertama abad ke-20 menyaksikan banyak reka bentuk yang dicadangkan, tetapi tidak direalisasikan dan sekadar tinggal pada kertas lakaran sahaja.

1950an-1980an

Pada bahagian separuh kedua abad ke-20, reka bentuk monorel telah ditetapkan dengan menggunakan alang besar atau landasan berasaskan girder, dengan gerabak disokong oleh satu set roda dan dipandu oleh yang lain. Reka bentuk ini menampilkan gerabak yang disokong atau digantung pada landasan. Pada tahun 1950an reka bentuk merentang ALWEG muncul, diikuti dengan jenis sokongan yang diperbaharui iaitu sistem SAFEGE.
Pada tempoh ini, monorel utama dipasang di Disneyland, California, Seattle, dan di Jepun. Sistem monorel juga dipromosi secara besar-besaran sebagai teknologi futuristik dengan pemasangan pameran serta pembelian oleh taman-taman hiburan, sebagai mana di beberapa sistem yang digunakan pada hari ini. Walau bagaimanapun, monorel masih belum diterima pakai sebagai sistem pengangkutan awam berbanding sistem konvensional.

Persepsi awam terhadap monorel sebagai pengangkutan awam

Dari tahun-tahun 1950 sehingga 1980, konsep monorel tercalar, sebagai mana kesemua bentuk pengangkutan awam lain, akibat persaingan dengan penggunaan kereta. Monorel turut menderita akibat keengganan badan pengangkutan awam untuk melabur dalam penerimaan monorel yang gagal dibuktikan sebagai sistem yang memakan belanja yang tinggi senasa berdepan dengan alternatif yang lebih murah serta lebih matang. Terdapat juga teknologi monorel yang bersaing sesama sendiri, yang turut memburukkan keadaan.
Tanggapan kos pengendalian yang tinggi telah dapat ditangani terutamanya pada tahun 1963, apabila konsortium ALWEG bercadang untuk membiayai pembinaan satu sistem monorel utama di Los Angeles, sebagai balasan kepada hak pengendalian. Ia kemudiannya ditolah oleh pihak berkuasa bandar raya yang tidak mahukan sebarang sistem landasan, dan kemudiannya sistem kereta api bawah tanah menghadapi kritikan memandangkan ia masih belum mencapai skala monorel yang dicadangkan.
Beberapa sistem monorel yang diterima sebagai sistem pengangkutan masih bernafas hari ini hasil pendapatan yang dijana oleh aktiviti pelancongan, yang memanfaatkan pemandangan unik yang ditawarkan oleh pemasangan monorel yang ditinggikan.

Kebangkitan semula

Mulai dekad 1980an, dengan pertambahan kesesakan trafik serta proses urbanisasi, monorel mengalami kebangkitan utama sebagai penggunaan aliran berat, dikenal pasti daripada penggunaan awal di Jepun dan kini di Malaysia.
Sistem monorel transit berat moden kini menggunakan pendekatan alang merentang ALWEG serta penggunaan tayar, dengan hanya dua sahaja sistem tergantung yang digunakan secara besar-besaran. Beberapa sistem juga menggunakan teknologi maglev.

Jenis dan aspek teknikal

Monorel moden bergantung kepada satu alang besar yang pejal sebagai permukaan untuk bergerak. Terdapat beberapa reka bentuk yang bersaing tetapi kesemuanya terbahagi kepada dua kelas utama iaitu jenis alang merentang (straddle-beam) dan jenis monorel tergantung.
Jenis monorel yang paling lazim ialah jenis monorel alang merentang, di mana monorel merentangi landasan alang konkrit diperkuatkan dengan lebar dalam lingkungan 0.6-0.9 m. Gerabak beroda getah menyentuh alang tersebut pada bahagian atas dan tepi landasan untuk cengkaman dan kestabilan kenderaan. Gaya alang merentang ini dipopularkan oleh syarikat Jerman, ALWEG.
Terdapat juga bentuk monorel tergantung yang dibangunkan oleh syarikat Perancis, SAFEGE di mana gerabak tergantung di bawak gerabak roda. Dalam reka bentuk ini, gerabak roda bergerak di dalam alang tunggal tersebut. Chiba Urban Monorail kini merupakan rangkaian monorel tergantung terbesar di dunia.

Kuasa

Hampir kesemua monorel moden digerakkan oleh motor elektrik yang mendapat bekalan kuasanya daripada landasan ketiga berkembar, wayar sesentuh ataupun alur berelektrik yang terpasang atau disertakan pada alang pemandu.

Apungan magnet

Sistem kereta api apungan magnet (Maglev) oleh syarikat Jerman Transrapid dibina sebagai monorel alang merentang, memandangkan ia sangat stabil serta membenarkan nyahpecutan pantas dari kelajuan yang tinggi. Pada kelajuan penuh kereta api maglev terapung di atas landasan serta tidak bersentuh dengannya secara fizikal. Kereta api maglev tersebut merupakan kereta api terpantas bagi apa jua jenis, kereta api eksperimen JR-Maglev merekodkan kelajuan setinggi 581 km/j. Kereta api komersial Shanghai Maglev Train bergerak pada kelajuan 501 km/j.

Pertukaran landasan

Beberapa sistem monorel terawal--terutamanya monorel tergantung di Wuppertal (Jerman), bertarikh dari tahun 1901 man masih beroperasi--mempunyai reka bentuk yang menyukarkan pertukaran landasan. Beberapa sistem monorel lain pula mengelak pertukaran landasan sebanyak mungkin, dengan beroperasi dalam satu gelung berterusan atau di antara dua stesen kekal, seperti di Seattle, Washington.
Monorel yang beroperasi sekarang lebih berupaya menukar landasan lebih cekap daripada masa lalu. Dalam kes monorel tergantung, pertukaran boleh dicapai dengan menggerakkan logam pemandu di dalam landasan untuk menukar dari satu landasan ke landasan yang lain.
Monorel alang merentang memerlukan struktur alang sendiri untuk bergerak bagi membolehkan pertukaran landasan dilakukan.
Contohnya, dalam kes KL Monorail, pertukaran landasan dilakukan dengan membentuk satu alang boleh gerak yang terdiri daripada beberapa segmen serta digerakkan oleh motor elektrik. Pertukaran landasan ini membolehkan gerabak monorel menukar laluan daripada landasan berkembar ke landasan tunggal, serta apabila gerabak monorel dibawa ke depoh untuk penyelenggaraan.