Монорельс — это разновидность железной дороги, у которой рельсы представляют собой одну полосу. Монорельсы используются для пассажирских перевозок, а также для трансфера в аэропортах и в метрополитенах средней вместимости.
Иван Эльманов первым изобрёл монорельс в 1820 году в России, но по его задумке вагоны должны были тянуться лошадьми, а колёса располагались на рельсах, а не на вагонах. Генри Палмер в Великобритании запатентовал свою идею в 1821 году, и первый монорельс был построен на верфи в Дептфорде на юго-востоке Лондона. Первый монорельс для перевозки пассажиров был построен в Хартфордшире. В этих ранних конструкциях использовалась цельная металлическая направляющая с двумя фланцами.
С момента появления первой идеи и до 1950-х годов было предложено множество вариантов монорельсовых дорог и проведено множество экспериментов, но лишь немногие из них увидели свет, не став прототипами. Одним из таких вариантов были гироскопические монорельсовые дороги, в которых вагоны гироскопически балансировались на одном рельсе, но они так и остались прототипами.
Высокоскоростная монорельсовая дорога Лартига была предложена в 1901 году для линии между Ливерпулем и Манчестером, но так и не была построена. Гироскопическая монорельсовая дорога Бреннана была предложена для использования в угольной шахте на Аляске в 1910 году, но так и не была построена. В Нью-Йорке планировали построить монорельсовую дорогу, но отказались от этой идеи в начале 1930-х годов. Но не все идеи монорельсовых дорог остались на бумаге. Вуппертальская подвесная железная дорога в Германии была построена в период с 1898 по 1901 год и работает до сих пор.
Монорельсовая железная дорога штата Патиала в Пенджабе, Индия, работала с 1907 по 1927 год. Её поезда имели несущий одиночный рельс и внешнее колесо для балансировки.
Усовершенствованные варианты монорельса начали появляться во второй половине XX века. Первыми улучшениями стали более крупные рельсы или балки, а также транспортные средства с двумя парами колёс: одна для опоры, другая для направления. В 1950-х годах появилась конструкция ALWEG, которую использовали два крупнейших производителя монорельса: Hitachi Monorail и Bombardier. Первые монорельсы, которые будут использоваться в Соединённых Штатах, были испытаны в 1956 году и установлены в Диснейленде в Калифорнии, а также в «Мире Уолта Диснея» во Флориде и Сиэтле. Выставочные комплексы и парки развлечений первыми начали использовать монорельсы, рекламируя их как футуристическую технологию, но монорельсы не стали широко популярными, в том числе из-за конкуренции с автомобилями. Государственные транспортные службы особенно неохотно внедряли непроверенный вид транспорта, который, по их мнению, был дорогостоящим и неэффективным по сравнению с другими вариантами. Это проявилось, например, в 1963 году, когда консорциум ALWEG предложил построить монорельсовую дорогу в Лос-Анджелесе в обмен на право эксплуатации. Им отказали, и построенная позже система метротак и не достигла того масштаба, на который рассчитывали при строительстве монорельса.
Монорельс стал более популярным с 1980-х годов, с ростом урбанизации и интенсивности дорожного движения. В Японии, одной из первых стран, где появился монорельс, находится одна из самых загруженных монорельсовых дорог — Токийская монорельсовая дорога. Она обслуживает более 127 000 пассажиров в день, а с момента запуска в 1964 году перевезла более 1,5 миллиарда пассажиров. Сейчас современные монорельсовые системы строятся в Китае, Индии и на Мальте (где планируется построить самую длинную монорельсовую сеть в мире).
Сегодня наиболее распространённым типом монорельса является балочный. В этом варианте поезд движется по стальной или железобетонной балке шириной от 0,5 до 1 м. Вагон передаёт движение балке с помощью резиновых шин. Это также стабилизирует вагон. В некоторых вариантах используется подвеска, при которой вагоны подвешиваются под рельсом, а стальные колёса располагаются над рельсом. Двигатель подвесной монорельсовой дороги также находится над рельсом и приводит в движение колёса.