Lợi thế đầu tiên của tàu một ray so với tàu truyền thống là chiếm ít không gian nhất, cả về chiều đứng và chiều ngang. Chi phí xây dựng một tuyến TMR thường rẻ hơn so với một tuyến truyền thông trên cao cùng năng lực.
Giống nhau và khác nhau
Tàu một ray (TMR) - monorail, là một hệ thống vận tải vận hành trên một đường "ray" đơn, cái gọi là đường "ray" ấy vừa là dầm đỡ vừa là đường dẫn. Tiếng nước ngoài monorail gồm chữ mono (một) và chữ rail (ray), vì từ những năm 1897, hệ thống tàu một ray đầu tiên sử dụng những thanh ray bằng kim loại.
Vì TMR gần như hoàn toàn chạy trên cao nên thường bị nhầm lẫn với một số hệ thống tàu nhẹ trên cao khác. TMR giống tàu nhẹ ở chỗ là có thể điều khiển thủ công hoặc tự động, có thành phần là một toa đơn, hoặc nhiều toa kết nối, cũng có giá chuyển để nội tiếp dễ dàng trong đường cong.
Nhưng khác với tàu điện và tàu nhẹ,TMR hiện đại luôn luôn tách riêng với các phương tiện giao thông khác và người đi bộ. Một thanh dầm đơn vừa là đường dẫn vừa là điểm tựa và không dùng hệ thống dây trời. Tàu đệm từ cũng khác với TMR vì tàu đệm từ không tiếp xúc với thanh dầm.
Hình thành và phát triển
Có lẽ ít người biết TMR đầu tiên lại do một người Nga tên là Ivan Elmanov chế tạo năm 1820. Năm 1821, có TMR chở khách đầu tiên ở vùng Chesthunt, Anh. Hệ thống đầu tiên được thực tế sử dụng là của một kỹ sư người Pháp Charles Lartigue, mở khai thác năm 1888 và ngừng năm 1924.
Trong những năm 1950, xuất hiện kiểu TMR "cưỡi" (kiểu "cưỡi ngựa" - straddle design) của ALWEG và tiếp theo là kiểu TMR "treo" của SAFEGE. Từ 1950 đến 1980, TMR không phát triển được do cạnh tranh của ô tô.
Từ những năm 1980 trở lại đây, do tình hình tắc nghẽn giao thông gia tăng nghiêm trọng và đô thị hóa nhanh chóng, trong khi TMR đã thể hiện rõ những ưu điểm vượt trội về an toàn, thân thiện với môi trường, lợi thế về chi phí và hiệu quả, nên đã phát triển trong nhiều nước trên khắp thế giới, mỗi ngày chuyên chở hàng trăm nghìn hành khách. Nhiều hệ thống TMR tầm cỡ quốc tế hiện hữu ở Nhật Bản từ năm 1964. Nhiều hệ thống TMR khác đã và đang xây dựng ở nhiều nước như Australia, Malaysia, châu Âu,châu Á, Nga và Mỹ...
Hai kiểu loại cơ bản
Kiểu dáng hiện đại của TMR là bánh xe toa tàu chạy trên mặt lăn của một thanh dầm cứng và có hai loại kết cấu cơ bản: loại "cưỡi" trên thanh dầm và loại "treo" dưới thanh dầm.
Hiện nay loại TMR phổ biến nhất là loại "cưỡi", trong đó đoàn tàu cưỡi trên một thanh dầm bê tông dự ứng lực có bề rộng khoảng 0,6 đến 0,9 m. Một hệ thống bánh xe cao su chạy trên mặt lăn của dầm và kẹp hai bên thanh dầm làm nhiệm vụ kéo tàu và giữ ổn định cho tàu.
Ngoài ra còn có kiểu TMR "treo", trong đó toa tàu được treo dưới hệ thống bánh xe và hệ thống bánh xe chạy trong lòng thanh dầm.
Lợi thế nổi trội và vài điều hạn chế
Lợi thế đầu tiên của TMR so với tàu truyền thống là chiếm ít không gian nhất, cả về chiều đứng và chiều ngang. TMR chỉ rộng hơn thanh dầm và thường chạy trên cao nên chỉ cần một khoanh đất rất nhỏ để đặt cột đỡ dầm. Do trụ đỡ và dầm thanh mảnh nên trông mỹ quan hơn đường sắt truyền thống trên cao và khoảng trời bị che khuất cũng nhỏ hơn nhiều.
Chi phí xây dựng một tuyến TMR thường rẻ hơn so với một tuyến truyền thông trên cao cùng năng lực. Thời gian thi công nhanh hơn do thao tác chôn cột và lắp dầm đơn giản hơn, ít ảnh hưởng tới các phương tiện giao thông khác và hoạt động buôn bán.
TMR là một hệ thống lập thể, tách biệt hoàn toàn, không gây trở ngại, không giao cắt gì với các phương tiện vận tải hiện có.
TMR là loại hình vận tải rất thân thiện với môi trường vì hoàn toàn chạy bằng điện, không gây ô nhiễm. Tàu rất yên tĩnh vì TMR hiện đại đều dùng bánh xe cao su.
TMR rất an toàn, vì không giống các hệ thống đường sắt truyền thống, TMR "ôm" lấy đường ray nên không có khả năng trật bánh, trừ khi đường ray bị sự cố.
Với bánh xe cao su, TMR có thể leo dốc tới 6%. Với hình dáng thon nhẹ, TMR có thể luồn lách vào các khu phố nhỏ.
Về hiệu quả, TMR thường có lãi sau khi xây dựng. Tokyo Monorail do công ty tư nhân khai thác đều có lãi hàng năm; Seattle Monorail có lãi, mỗi năm nộp cho địa phương 75.000 đô la.
Vài điều hạn chế
Vì toa TMR không phù hợp với bất kỳ cơ sở hạ tầng ĐS nào nên không thể chạy tàu suốt hoặc liên thông.
Đường TMR rất khó bố trí giao cắt mặt bằng. Ghi chuyển đường TMR, nhất là ở tốc độ cao, thường khó khăn hơn so với ghi ĐS truyền thống.
Trong trường hợp cấp cứu, hành khách không thể xuống tàu ngay lập tức mà phải chờ tới ga gần nhất vì toa tàu ở trên cao và không có đường xuống khẩn cấp.