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提示：此条目的主题不是单线铁路。单轨系统简称单轨，是一种中运量的城市轨道交通系统[1]，特点是使用的轨道为一条带形的梁体，车辆跨坐于其上或悬挂于其下[2]:211。单轨系统的路轨一般以超高硬度混凝土制造，比普通钢轨宽很多。单轨系统的车辆比路轨更宽。单轨相比普通铁路有较强的爬坡能力，转弯半径小，适合起伏较多的地形。此外，单轨系统噪音小，符合环保要求，安全可靠，同时又具有建设费用低廉、建设周期短、易于维护以及易于实现零部件本地化生产的优点。单轨系统主要应用在城市人口密集的地方，作为城市轨道交通系统的组成部分提供服务。亦有在游乐场内建筑的小型单轨作为高架游览车类游乐设施，专门运载游人。
单轨系统不能利用轨道梁把电流回流，故只能采用侧向滑导线或第三轨供电（受流及回流各一条）。
1820年，第一个单轨列车原型由伊凡·埃尔马诺夫于俄罗斯制造。自19世纪初以来，人们一直在尝试创建单轨铁路来取代传统铁路。
1876年，百年单轨铁路在费城国际博览会上亮相，该铁路由Roy Stone将军发明。
现代的单轨车辆由电动机推进，使用橡胶轮胎。轮胎会在路轨的上面及两旁转动，推动列车及维持平衡。早期单轨系统的设计不能使用转辙器，让列车运作上出现很多不便。现代的单轨系统多数已可使用转辙器，让车辆可以驶进不同的线路，而同一线路亦可作双程行驶。
列车跨座在轨道之上。最早由德国阿韦格（Alweg GmbH）发明。优点在于其逃生较容易解决，而且不易对地面的车辆与行人产生压迫感和造成事故，乘客的安全感也较高。缺点是跟一般高架铁道一样会受天候如积雪等影响运行，也因为重心偏高，回旋半径也不可太小，转辙器也较复杂。此技术造价较低，现今使用国家城市也较多。
列车悬挂在轨道之下。最早由法国管理学及商务研究有限公司发明，出现时间比跨座式单轨还早，在中国大陆也被称之为“空轨”或“空铁”，乃“空中轨道”或“空中铁路”之简称[3]。优点在于其重心位于轨道下方，转弯的稳定性较佳，可以使回旋半径变小，转辙器的结构设计也比较简单，适合在较曲折且空间受限的线路，而且部分采用轨道内嵌设计的有抗天候问题的优势，特别是易下雪的地区其轨道不易积雪或结冰而受影响。缺点是跟高架索道一样行驶易对地面的车辆与行人产生压迫感，不仅震动得很厉害，而且也容易发生事故，此外其逃生也不易，此技术造价较高，现今使用国家城市也较少。
- 所占空间小。不单是线路结构窄，且可架设在其它道路上方，垂直空间亦较小[2]:212。单轨所需的宽度主要由车辆的宽度决定，与轨距无关。且单轨系统多数以高架兴建，地面上只需很小的空间建造承托路轨的桥墩。
- 相比其他高架铁路，单轨所占的空间较小，较不影响视线。
- 单轨使用橡胶轮胎在混凝土路轨上行走，噪声较低[2]:212。
- 单轨车辆的攀爬能力较强，且可通过较小半径的曲线，因而可建在复杂的地形上，并减小建设所需的拆迁量[2]:212。
- 单轨因为在自己的轨道上行走，拥有全程A级路权，与其他交通工具及行人分开，因此比其他在路面上行走的交通制式安全。跨座式单轨车辆以车身包围路轨，因此不容易出轨。
- 单轨的造价及维修价格比地铁低。
- 必须另外兴建轨道。
- 对于地面而言，单轨所占的空间较地铁多。
- 除日本外，单轨的路轨没有大小标准。
- 道岔结构较为复杂，转换时间长[2]:212。
- 橡胶轮胎与混凝土轨面之间的摩擦力显著大于钢轮钢轨系统，使得单轨系统能耗更大，且会产生轻度粉尘[2]:213。
- 如果出现紧急情况，疏散和救援比较困难[2]:213。车的两旁没有可站立的路轨，而且离地面很高。头尾两端的路轨亦很窄。有些单轨系统因此在路轨的两旁建有可供人行的紧急通道。重庆轨道交通3号线全程在两条轨道之间的下方位置铺设钢制的逃生通道，用于解决该问题，日本甚至研发了一种特殊的逃生隧道供给自己国家的单轨线路使用，原理类似于的隧道式的螺旋溜滑梯，只要将其摊开，再将一端抛于地面上，再直接钻入隧道溜下来即可逃生。
- 亦有人担心单轨系统的速度及载客量及不上其他系统。不过少数单轨如日本、中国重庆的单轨部分区段达到了75Km/h的最大营运速度，已与部分地铁的运营速度相近。
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- 中国大陆
- 城市轨道交通
- 大型游乐设施
- 西安：曲江旅游单轨线，位于曲江新区，为曲江新区旅游配套项目，线路起于环塔东路，沿线经大雁塔北广场、雁塔南路、雁南二路、曲江池内环湖路、北池头一路、芙蓉东路，止于广场东路，全长约9.3公里。运行模式为单轨单向环路通行。项目机车采用电力驱动、橡胶轮运行，每列机车配置6节车厢，每节车厢满载8人，每列机车满载为48人[6]。
- 深圳：连接华侨城内锦绣中华、世界之窗、欢乐谷几个旅游度假区的欢乐干线。
- 宁波：罗蒙环球乐园的罗蒙列车。
- 桂林：芦笛岩芦笛景区丛林穿梭车
- 张家界：十里画廊观光电车
- 靖安县：三爪仑国家森林公园神奇大峡谷——森林高架轻轨[7]
- 六盘水旅游单轨，连接海坪彝族文化园与玉舍国家森林公园，于2019年载客运营。[8]其螺旋观景段轨道经英国世界纪录认证公司认证为最高的螺旋盘升跨坐式单轨桥[9]。
- 遵义习水：于2020年载客运营。[10]
- 海南陵水：环海观光小火车，于2021年载客运营。[11]
另外香港早期也有单轨电车在于荔园及启德游乐场里。
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