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提示：此條目頁的主題不是單線鐵路。單軌系統簡稱單軌，是一種中運量的都市軌道運輸系統[1]，特點是使用的軌道為一條帶形的梁體，車輛跨坐於其上或懸吊於其下[2]:211。單軌系統的路軌一般以超高硬度混凝土製造，比普通鋼軌寬很多。單軌系統的車輛比路軌更寬。單軌相比普通鐵路有較強的爬坡能力，轉彎半徑小，適合起伏較多的地形。此外，單軌系統噪音小，符合環保要求，安全可靠，同時又具有建設費用低廉、建設周期短、易於維護以及易於實現零部件本地化生產的優點。單軌系統主要應用在城市人口密集的地方，作為都市軌道運輸系統的組成部分提供服務。亦有在遊樂場內建築的小型單軌作為高架遊覽車類遊樂設施，專門運載遊人。
單軌系統不能利用軌道梁把電流回流，故只能採用側向滑導線或第三軌供電（供電及回流各一條）。
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1820年，第一個單軌列車原型由伊凡·埃爾馬諾夫於俄羅斯製造。自19世紀初以來，人們一直在嘗試創建單軌鐵路來取代傳統鐵路。
1876年，百年單軌鐵路在費城國際博覽會上亮相，該鐵路由Roy Stone將軍發明。
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現代的單軌車輛由馬達推進，使用橡膠輪胎。輪胎會在路軌的上面及兩旁轉動，推動列車及維持平衡。早期單軌系統的設計不能使用轉轍器，讓列車運作上出現很多不便。現代的單軌系統多數已可使用轉轍器，讓車輛可以駛進不同的線路，而同一線路亦可作雙程行駛。
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列車跨座在軌道之上。最早由德國阿韋格（Alweg GmbH）發明。優點在於其逃生較容易解決，而且不易對地面的車輛與行人產生壓迫感和造成事故，乘客的安全感也較高。缺點是跟一般高架鐵道一樣會受天候如積雪等影響運轉，也因為重心偏高，迴旋半徑也不可太小，轉轍器也較複雜。此技術造價較低，現今使用國家城市也較多。
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列車懸掛在軌道之下。最早由法國管理學及商務研究有限公司發明，出現時間比跨座式單軌還早，在中國大陸也被稱之為「空軌」或「空鐵」，乃「空中軌道」或「空中鐵路」之簡稱[3]。優點在於其重心位於軌道下方，轉彎的穩定性較佳，可以使迴旋半徑變小，轉轍器的結構設計也比較簡單，適合在較曲折且空間受限的路線，而且部分採用軌道內嵌設計的有抗天候問題的優勢，特別是易下雪的地區其軌道不易積雪或結冰而受影響。缺點是跟高架索道一樣行駛易對地面的車輛與行人產生壓迫感，不僅震動得很厲害，而且也容易發生事故，此外其逃生也不易，此技術造價較高，現今使用國家城市也較少。
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- 所佔空間小。不單是路線結構窄，且可架設在其它道路上方，垂直空間亦較小[2]:212。單軌所需的寬度主要由車輛的寬度決定，與軌距無關。且單軌系統多數以高架興建，地面上只需很小的空間建造承托路軌的橋墩。
- 相比其他高架鐵路，單軌所佔的空間較小，較不影響視線。
- 單軌使用橡膠輪胎在混凝土路軌上行走，噪聲較低[2]:212。
- 單軌車輛的攀爬能力較強，且可通過較小半徑的曲線，因而可建在複雜的地形上，並減小建設所需的拆遷量[2]:212。
- 單軌因為在自己的軌道上行走，擁有全程A級路權，與其他交通工具及行人分開，因此比其他在路面上行走的交通制式安全。跨座式單軌車輛以車身包圍路軌，因此不容易出軌。
- 單軌的造價及維修價格比地鐵低。
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- 必須另外興建軌道。
- 對於地面而言，單軌所佔的空間較地鐵多。
- 除日本外，單軌的路軌沒有大小標準。
- 道岔結構較為複雜，轉換時間長[2]:212。
- 橡膠輪胎與混凝土軌面之間的摩擦力顯著大於鋼輪鋼軌系統，使得單軌系統能耗更大，且會產生輕度粉塵[2]:213。
- 如果出現緊急情況，疏散和救援比較困難[2]:213。車的兩旁沒有可站立的路軌，而且離地面很高。頭尾兩端的路軌亦很窄。有些單軌系統因此在路軌的兩旁建有可供人行的緊急通道。重慶軌道交通3號線全程在兩條軌道之間的下方位置鋪設鋼製的逃生通道，用於解決該問題，日本甚至研發了一種特殊的逃生隧道供給自己國家的單軌路線使用，原理類似於的隧道式的螺旋溜滑梯，只要將其攤開，再將一端拋於地面上，再直接鑽入隧道溜下來即可逃生。
- 亦有人擔心單軌系統的速度及載客量及不上其他系統。不過少數單軌如日本、中國重慶的單軌部分區段達到了75Km/h的最大營運速度，已與部分地鐵的營運速度相近。
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- 中國大陸
- 都市軌道運輸
- 大型遊樂設施
- 西安：曲江旅遊單軌線，位於曲江新區，為曲江新區旅遊配套計畫，路線起於環塔東路，沿線經大雁塔北廣場、雁塔南路、雁南二路、曲江池內環湖路、北池頭一路、芙蓉東路，止於廣場東路，全長約9.3公里。運轉模式為單軌單向環路通行。計畫機車採用電力驅動、橡膠輪運轉，每列機車配置6節車廂，每節車廂滿載8人，每列機車滿載為48人[6]。
- 深圳：連接華僑城內錦繡中華、世界之窗、歡樂谷幾個旅遊度假區的歡樂幹線。
- 寧波：羅蒙環球樂園的羅蒙列車。
- 桂林：蘆笛岩蘆笛景區叢林穿梭車
- 張家界：十里畫廊觀光電車
- 靖安縣：三爪侖國家森林公園神奇大峽谷——森林高架輕軌[7]
- 六盤水旅遊單軌，連接海坪彝族文化園與玉舍國家森林公園，於2019年載客營運。[8]其螺旋觀景段軌道經英國世界紀錄認證公司認證為最高的螺旋盤升跨坐式單軌橋[9]。
- 遵義習水：於2020年載客營運。[10]
- 海南陵水：環海觀光小火車，於2021年載客營運。[11]
另外香港早期也有單軌電車在於荔園及啟德遊樂場裏。
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