ประชาชาติธุรกิจ
พร็อพเพอร์ตี้

วันที่ 23 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557

รถไฟฟ้ารางเดี่ยว-โมโนเรล คืออะไร What is a monorail transit system?

Prev
1 of
Next

คลิกภาพเพื่อขยาย

updated: 28 ส.ค. 2556 เวลา 10:50:34 น.

โดย นายสมเกียรติ พงษ์กันทา วิศวกรอิสระ e-mail : spongkanta@gmail.com

มีข่าวจากการรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนแห่งประเทศไทย, รฟม. ว่ารถไฟฟ้าสายสีเหลืองช่วงลาดพร้าวถึงพัฒนาการจะเป็นโมโนเรล ระบบรางเดี่ยว และช่วงพัฒนาการถึงสำโรงจะเป็นระบบเฮพวี่เรลสองราง (Heavy Rail Transit) แต่คณะกรรมการของ รฟม.เห็นว่าควรปรับทำเป็นระบบโมโนเรลตลอดทั้งสายรวมประมาณ 30 กิโลเมตร จะมี 21 สถานี ในวงเงิน ประมาณ 57,500 ล้านบาท คาดว่าจะให้บริการได้ใน พ.ศ.2562 นั้น เป็นข่าวที่น่าสนใจ เพราะอาจจะเป็นแห่งแรกในโลกที่รถไฟฟ้าระบบรางเดี่ยวซึ่งมีความเร็วไม่สูงนัก ถูกใช้รองรับการขนส่งมวลชนที่อาจมีจำนวนผู้โดยสารมากและเส้นทางยาวถึง 30 กิโลเมตร

รถไฟฟ้ารางเดี่ยวโมโนเรลเป็นระบบการขนส่งมวลชนขนาดเบาที่มีความเร็วต่ำ วิ่งตามทาง (guide way) ที่กำหนดให้ใช้รางเดี่ยว มีหลายรูปแบบ แต่ที่นิยมกันมีสามชนิดคือ แบบห้อย (suspended) หรือแบบคร่อม (straddled) และแบบยึดด้านข้าง (laterally suspended) แต่ที่สร้างใช้งานจริงมีเพียงสองชนิดคือ แบบห้อย มีที่สร้างและใช้อยู่ไม่มากนัก และที่นิยมกันมากคือแบบคร่อม ทั้งสองชนิดนี้อาจสร้างบนพื้นดิน ยกระดับ หรือใต้ดินก็ได้ แต่ที่นิยมก่อสร้างกันมากเป็นแบบยกระดับให้สูงเหนือจากพื้นดินประมาณ 7 เมตรขึ้นไป ปล่อยพื้นที่บนถนนไว้สำหรับยวดยาน และการจราจร รถไฟฟ้ารางเดี่ยวชนิดนี้เหมาะสำหรับชุมชนเมืองที่แออัด ใช้สำหรับการขนส่งมวลชนที่มีปริมาณผู้โดยสารไม่มากนัก ขนาดประมาณตั้งแต่ 5,000 คน ถึง 10,000 คนต่อชั่วโมงต่อทิศทาง ตามความถี่ของการเดินรถ (headway) หรืออาจขนคนได้ถึง 30,000 คนต่อชั่วโมง หากต่อเพิ่มจำนวนตู้ ความยาวของชานชาลาและสามารถดูแลความเสี่ยง ความปลอดภัยและคุณภาพการให้บริการแก่ผู้โดยสารได้

รถไฟฟ้ารางเดี่ยวนี้เกิดจากความคิดของวิศวกรชาวสวีเดน ประมาณ ค.ศ. 1952 ชื่อเอ็กเซล เกร็น (Axel L. Wenner Gren) ออกแบบครั้งแรกเป็นการทดลองในเยอรมนีเป็นแบบคร่อมราง (Straddle Type) ขนาดเล็กวิ่งบนรางยาว 1.5 กิโลเมตร ขยายต่อมาใน ค.ศ.1957 เป็น 1.8 กิโลเมตร ที่เมืองฮุลิงเก้น (Huhlingen, Germany) ได้รับการตั้งชื่อว่าเป็นระบบแอลเว็ก (ALWEG) ตามชื่อย่อของวิศวกรผู้ออกแบบ

ต่อมาใน ค.ศ.1960 บริษัทญี่ปุ่นชื่อฮิตาชิ (Hitachi Ltd.) ได้นำรูปแบบของแอลเว็กนี้มาประยุกต์ใช้ดำเนินการต่อ โดยสร้างครั้งแรกเป็นระบบขนส่งมวลชนในสวนสนุกอินุยามะ (Inuyama Amusement Park) ใกล้เมืองนาโกย่า (Nagoya) ใน ค.ศ.1962 ประสบผลสำเร็จด้วยดีจึงมีการก่อสร้างที่แห่งอื่นๆ ตามต่อมา เช่นที่เมืองโยมิอุริ (Yomiuri Land) ใน ค.ศ. 1963 เส้นทางจากกรุงโตเกียวไปสนามบินฮาเนดะ (Haneda Line) ใน ค.ศ.1964 ที่เมืองโอซาก้า ใน ค.ศ.1970 (Osaka Expo Land) และที่ คิตะคิวชู (Kita Kyushu) ใน ค.ศ.1985

มีการสร้างในภูมิภาคอื่นพร้อมๆ กัน ที่ดิสนีย์แลนด์ ใน ค.ศ.1959 เมืองตูริน อิตาลี ใน ค.ศ.1961 เมืองซีแอตเติล ใน ค.ศ.1962 และที่สวนสนุกดิสนีย์เวิลด์ รัฐฟลอริด้า สหรัฐอเมริกา ใน ค.ศ.1971 ทุกแห่งเป็นชนิดคร่อมราง

สำหรับแบบห้อย (Suspended type) มีโครงสร้างเป็นคาน (beam) รับน้ำหนักของรถอยู่สูงเหนือตัวรถซึ่งเป็นเหล็ก และคอนกรีตเสริมเหล็กสูงประมาณ 14 เมตร เพื่อให้พื้นล่างของตัวรถอยู่สูงประมาณ 7 เมตร จากพื้นถนนปลอดพ้นจากความสูงยวดยานรถบรรทุกต่างๆ รถไฟฟ้ารางเดี่ยวแบบห้อยนี้ไม่ได้รับความนิยมมากนัก อาจเพราะปัญหาจากโครงสร้างและการเดินรถ มีใช้งานในเยอรมนีที่วุบเปอร์ทอล (Wuppertal, Germany) และในญี่ปุ่นที่ ชิบะ (Shiba), โชนัน (Shonan) และ สวนสัตว์ของโตเกียว (Tokyo Zoo) และในฝรั่งเศสมีชื่อว่า เซฟเก้ (SAFEGE)

การขับเคลื่อนและการก่อสร้าง

ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงขับเคลื่อนโดยมอเตอร์ขับเพลาของล้อซึ่งเป็นยาง ด้วยไฟฟ้ากระแสตรงที่แรงเคลื่อน ประมาณ 750 ถึง 1500 Vdc แล้วแต่เทคโนโลยีของบริษัทผู้ผลิต โดยผ่านสายส่ง (feeders) ที่เดินสายไปตามคานรับน้ำหนัก และแท่นรับกระแส (pantograph) ซึ่งติดกับตัวรถ มีขั้วบวกและลบอยู่คนละด้านของคาน มีล้อยางขับเคลื่อน (driving wheels) วิ่งอยู่บนคานรับน้ำหนัก มีล้อบังคับการทรงตัว (stabilizing wheels) อยู่ต่ำสุดสองข้างของคาน และมีล้อยางอีกหนึ่งชุดอยู่ระดับกลางด้านข้างของคานเพื่อนำทาง (guiding wheels)

การใช้ล้อยางเพิ่มความฝืดในการขับเคลื่อนให้เกาะกับราง สามารถไต่เปลี่ยนระดับขึ้นทางลาดชันได้ จำกัดความเร็วที่ประมาณ 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบไลท์เรล (Light Rail Transit) และเฮพวี่เรล (Heavy Rail Transit) ที่ใช้ล้อเหล็กวิ่งบนสองรางเหล็ก รถไฟฟ้ารางเดี่ยวนี้มีข้อดีที่ก่อให้เกิดมลพิษทางเสียงน้อยกว่า

ปกติจะสร้างเป็นเสา (column) รับน้ำหนักของคานและมีคาน (beam) เป็นโครงสร้างอยู่กลางถนน สามารถออกแบบสร้างให้โปร่ง ไม่ทึบเหมือนโครงสร้างของรถไฟฟ้าแบบสองราง เช่น บีทีเอส ยวดยานอยู่ข้างล่างสามารถผ่านไปมาโดยสะดวก ไม่กีดขวางการจราจร อาจสร้างในถนนที่มีมุมแคบๆ ปรับความสูงตามต้องการ อาจออกแบบเสาและคานรับโครงสร้างให้ดูสวยเพรียวรักษาภูมิทัศน์ มีสถานีชานชาลาขึ้นลงรถเหนือกลางถนนคล้ายกับของรถไฟฟ้าบีทีเอส กำหนดระยะห่างระหว่างสถานีได้ตามต้องการ หรือประมาณไม่เกิน 1 กิโลเมตร อาจสร้างสถานีให้อยู่ในอาคาร เพราะรถเลี้ยววงแคบได้ ปกติมีขบวนละ 4 ตู้ รถบางชนิดมีประตูให้เดินทะลุกันได้ทุกตู้ ทำให้เฉลี่ยน้ำหนักของรถได้ดี ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด (specifications) ตามความต้องการของลูกค้าและบริษัทผู้ผลิต

สำหรับชนิดคร่อมรางนี้ มีความยาวของรถต่างกันขนาดตั้งแต่ 10.4 เมตรของมาเลเซีย ขนผู้โดยสารได้ 316 คน นั่ง 96 ยืน 220 คน ต่อหนึ่งขบวนที่มีสี่ตู้ รถของบอมบาร์ดิเอร์ยาว 11.8 เมตร ขนผู้โดยสารได้ 224 คน นั่ง 84 ยืน 140 คน รถของฮิตาชิยาว 14 เมตร ขนผู้โดยสารได้ 415 คน นั่ง 177 ยืน 237 คน ต่อขบวนซึ่งมี 4 ตู้ เช่นกัน โดยคำนวณจาก 4 คน ต่อตารางเมตร

ความกว้างของรถมีขนาดไล่เลี่ยกันตั้งแต่ 2.64 เมตร ของบอมบาร์ดิเอร์ 2.98 เมตร ของฮิตาชิ และ 3 เมตร ของมาเลเซีย

ความสูงของตัวรถแตกต่างกัน ตั้งแต่ของบอมบาร์ดิเอร์ 3.4 เมตร ของมาเลเซียสูง 4.3 เมตร จนถึงสูงที่สุดของฮิตาชิ 5.2 เมตร

แบ่งความสูงเป็นสองส่วน ส่วนล่างรับน้ำหนักและขับเคลื่อนโบกี้ ล้อ และเพลาขับสำหรับของฮิตาชิประมาณ 2.6 เมตร ที่เหลือส่วนบนเป็นห้องสำหรับผู้โดยสารและโครงหลังคา

โมโนเรลมีข้อดีอีกเมื่อเปรียบเทียบกับระบบไลท์เรล และเฮพวี่เรล คือ สร้างได้เร็วเพราะโครงสร้างง่าย รับน้ำหนักน้อยกว่า

ค่าก่อสร้างถูกกว่าระบบไลท์เรล และเฮพวี่เรล ประมาณ 1/3 ของรถไฟฟ้าระบบสองราง เช่น ของบีทีเอส หรือรถไฟใต้ดิน ราคาที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการออกแบบ สถานที่ สถานี สิ่งอำนวยความสะดวก ความปลอดภัย และรูปลักษณ์ เช่น

ที่ลาสเวกัส สหรัฐอเมริกา เป็นรถของบริษัทบอมบาร์ดิเอร์ ระยะห่าง 5.8 กิโลเมตร ใช้รถ 9 ขบวนๆ ละ 4 ตู้ ราคา 352 ล้านเหรียญ

ที่กัวลาลัมเปอร์ มาเลเซีย ระยะทาง 8.5 กิโลเมตร 11 สถานี ให้บริการโดยรถของมาเลเซียเองขบวนละ 2 ตู้ ราคาประมาณ 311 ล้านเหรียญสหรัฐ

ที่โอกินาว่า ระยะทาง 12.5 กิโลเมตร ราคา 533 ล้านเหรียญสหรัฐ ใช้รถ 2 ตู้ของฮิตาชิ

อาจเฉลี่ยราคาค่าก่อสร้างและอุปกรณ์ทั้งหมดได้ประมาณ 40 ถึง 60 ล้านเหรียญสหรัฐต่อกิโลเมตร

มีข้อเสียของรถไฟฟ้ารางเดี่ยวหลายอย่าง เช่น วิ่งได้ไม่เร็วนัก มีการสึกหรอของล้อยาง ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัสดุ ต้องการเวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนล้อ และอะไหล่ รวมทั้งความยืดหยุ่นในการเดินรถต้องเตรียมการอพยพผู้โดยสารเมื่อรถเสียกลางอากาศ และมาตรการสำหรับการเปลี่ยนเส้นทางที่หัวประแจสับหลีก ที่ต้องใช้เวลานานในการเลื่อนหมุนแท่งคอนกรีต ซึ่งเป็นคานรับน้ำหนักของรถให้เปลี่ยนทิศไปต่อกับเส้นทางใหม่ ความยุ่งยากรวมไปถึงงานออกแบบการก่อสร้างโรงเก็บรถ ศูนย์ซ่อมบำรุง และศูนย์ควบคุมการเดินรถ ซึ่งต่างไปจากงานของรถไฟธรรมดาทั่วๆ ไป

อาจใส่ระบบการเดินรถอัตโนมัติ (Automatic Train Control, Operations) และระบบควบคุมความปลอดภัย (Automatic Train Protection, ATP) ตามข้อกำหนดของลูกค้าได้ มีบริษัทผู้ผลิตใหญ่ๆ สองเจ้า คือ ฮิตาชิ (Hitachi) ของญี่ปุ่น บอมบาดิเอร์ (Bombardier) ของฝรั่งเศส และมีบริษัทเล็กๆ ที่เกิดล่าสุดเป็นของมาเลเซีย (Monorail Malaysia) ซึ่งต่างก็มีคุณภาพขนาดของรถ ข้อดี ข้อเสีย และราคา แตกต่างกันไป ผู้ซื้อจึงต้องพิจารณาให้ละเอียดเพื่อสนองความต้องการของตนให้ดีที่สุด

มีข่าวล่าสุดจากนครซิดนีย์ของออสเตรเลีย ว่ารถไฟฟ้าโมโนเรลซึ่งว่าให้บริการเป็นวงรอบ (loop) ในเขตชุมชนธุรกิจระยะทาง 3.6 กิโลเมตร ได้หยุดเดินรถตั้งแต่เดือนที่แล้ว วันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ.2556 เป็นวันสุดท้าย และนครซิดนีย์ได้ประกาศขายทอดตลอดอุปกรณ์ของรถไฟฟ้าส่วนที่เหลืออยู่จากบางส่วนที่ส่งเข้าเก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์ หลังให้บริการแก่ผู้โดยสารจำนวนมากมานานกว่า 25 ปี รถไฟฟ้าชุดนี้สร้างโดยบริษัท วอนโรลโฮลดิ้ง (Von Roll Holding) ด้วย เหตุผลว่าจะใช้พื้นที่นั้นสร้างศูนย์แสดงสินค้า

การประยุกต์ใช้ระบบรถไฟฟ้ารางเดี่ยวให้บริการโดยมีโครงสร้างอยู่กลางถนนนั้น อาจจะเป็นการช่วยให้ทางเลือกของการเดินทางแก่ประชาชนที่อาศัยอยู่ในชุมชนสองข้างของถนนลาดพร้าว ที่มีปัญหาการจราจรถึงขั้นวิกฤต แต่จะได้คุณภาพและประสิทธิภาพดีแค่ไหนนั้นคงจะขึ้นอยู่กับความสามารถของผู้ออกแบบก่อสร้างและผู้ประกอบการเดินรถ




ที่มา : นสพ.มติชน