事實上，在上世紀五六十年代，鐵路曾被視為夕陽運輸行業。因為來自航空、公路等交通對手的強大挑戰，其蝸牛般的爬行速度已經越來越不適應現代工業社會物流、人流的快速流動。然而，自20世紀70年代以來，特別是近年來，隨著高速鐵路成為世界關註的焦點，鐵路在各國的運輸格局中重新獲得了舉足輕重的地位。法國、日本、俄羅斯、美國等國家的火車時速從200公裏迅速發展到300公裏。據1995年召開的國際鐵路大會預測，到本世紀末，德國、日本、法國等國的高速鐵路運營時速將達到360公裏。
然而，為了讓火車保持如此高的速度運行，傳統的由車輪和鐵軌組成的系統是無能為力的。這是因為傳統的輪軌粘著鐵路是利用車輪與鋼軌之間的粘著來使列車前進的。其附著系數隨列車速度的提高而降低，但其運行阻力隨列車速度的提高而增大。當速度增加到附著系數曲線和行駛阻力曲線的交點時，達到極限。據研究人員計算，普通輪軌列車最高時速約為350-400公裏。如果考慮到噪音、振動、輪軌磨損等因素，實際速度無法達到最大速度。所以歐洲和日本運行的高速列車在速度上的潛力不大。要進壹步提高速度，就必須求助於壹項新技術，這就是壹種非常規的列車——磁懸浮列車。
雖然我們仍然稱磁懸浮列車的軌道為“鐵路”，但這兩個詞不夠恰當。以鐵路軌道為例。事實上，它已經不存在了。只剩下壹條軌道，也不能稱之為“軌道”，因為車輪沒有碾過它。事實上，磁懸浮列車甚至沒有輪子。這輛運行在“鐵路”上的超級列車，沒有傳統意義上的牽引機車。它奔跑時不觸地，而是在距離賽道10 cm的高度“飛行”。磁懸浮列車是壹種高速磁懸浮列車系統，具有無接觸電磁懸浮、導向和驅動系統。其時速可達500多公裏，是當今世界上最快的地面客運。具有速度快、爬坡能力強、能耗低、運行時噪音小、安全舒適、不耗油、汙染小等優點。並且采用高架方式，占用耕地少。磁懸浮列車是指利用磁力的基本原理，將這些列車懸浮在導軌上，取代老式的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術利用電磁力提升整個火車車廂，擺脫惱人的摩擦和令人不快的鏗鏘聲，實現不接觸地面和燃料的快速“飛行”。
物理知識告訴我們，兩塊磁鐵靠近同極時互相排斥，靠近異極時互相吸引。支撐磁懸浮列車的看似神秘的懸浮力，其實就是這兩種引力和斥力。
按照準確的定義，磁懸浮列車實際上是將列車懸浮在空中，通過電磁引力或電斥力進行導向，從而實現列車與地面軌道無機械接觸，再由直線電機驅動列車運行。磁懸浮列車雖然仍屬於陸地軌道交通系統，保留了軌道、道岔、車輛轉向架、懸掛系統等許多傳統機車和車輛的特點，但由於牽引運行時列車與軌道之間沒有機械接觸，從根本上克服了傳統列車的輪軌粘著、機械噪聲、磨耗等問題，因此有可能成為人們夢寐以求的理想陸地交通工具。
根據引力和斥力的基本原理，世界上磁懸浮列車有兩個發展方向。壹種是常規的磁吸力懸浮系統——EMS系統，以德國為代表。利用常規電磁鐵吸引壹般含鐵物質的基本原理，把列車吸上去懸浮，懸浮的氣隙比較小，壹般在10 mm左右..正常導向的高速磁浮列車時速可達400-500公裏，適用於城市間長距離快速交通。另壹種是以日本EDS系統為代表的專屬懸浮系統，利用超導磁懸浮原理，在車輪和鋼軌之間產生排斥力，使列車懸浮運行。這種磁懸浮列車的懸浮氣隙比較大，壹般在100mm左右，時速可以達到500公裏以上。這兩種技術哪個更好還沒有定論，但是我們希望的是我們國家自己的磁懸浮列車能夠在國際上站得住腳。
磁懸浮列車是自大約200年前斯蒂芬森的“火箭”蒸汽機車問世以來，鐵路技術最根本的突破。磁懸浮列車在今天看來是壹個新生事物，但其理論準備卻由來已久。磁懸浮技術的研究起源於德國。早在1922年，德國工程師赫爾曼·強索就提出了電磁懸浮的原理，並在1934年申請了磁懸浮列車的專利。20世紀70年代以後，隨著世界工業化國家經濟實力的不斷增強，德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發達國家開始計劃發展磁懸浮運輸系統，以提高其運輸能力，滿足其經濟發展的需要。然而，美國和前蘇聯分別在20世紀70年代和80年代放棄了這壹研究項目。目前只有德國和日本在繼續研究磁懸浮系統，並且都取得了顯著的進展。下面簡要介紹世界主要國家磁懸浮鐵路的研究情況。
日本在1962開始研究恒導磁懸浮鐵路。此後，由於超導技術的飛速發展，從70年代初開始研究超導磁懸浮鐵路，1972年首次成功進行了2.2噸超導磁懸浮列車的實驗，其時速達到了50公裏。從1977到65438+2月，宮崎磁浮鐵路試驗線上最高時速達到204公裏，1979到65438+2月進壹步提高到517公裏。1982，11年6月，磁懸浮列車載人試驗成功。1995年，試驗期間載人磁浮列車最高時速達到411 km。為了研究在東京和大阪之間修建磁懸浮鐵路的可行性，山梨磁懸浮鐵路試驗線於1990開工，試驗線壹期工程18.4 km於1996竣工。
德國對磁懸浮鐵路的研究始於1968(當時的聯邦德國)。在研究之初，常導和超導是並重的。到1977，分別研制出恒導磁鐵引力和超導電磁鐵斥力的試驗車，試驗時最高速度達到400公裏/小時。後來經過分析比較，認為超導磁懸浮鐵路所需的技術水平太高，短時間內不可能有大的進步，所以決定以後只集中力量發展正常導向的磁懸浮鐵路。1978決定在阿姆斯蘭建設壹條全長31.5 km的試驗線，1980開工建設，1982開始無人駕駛試驗。列車最高試驗時速在1983年底達到300公裏，在1984進壹步提高到400公裏。目前，德國在磁懸浮鐵路研究方面的技術已經成熟。
與日本、德國相比，英國磁懸浮鐵路的研究起步較晚，從1973開始。然而，英國是最早將磁懸浮鐵路投入商業運營的國家之壹。4月，1984，伯明翰機場和Intertenar站之間壹條600米長的磁懸浮鐵路正式通車。乘客乘坐磁懸浮列車從伯明翰機場到Interna Xiongnar火車站只需90秒。遺憾的是，在1995年，這輛曾經是世界上唯壹的商業列車，在運行了11年後，被宣布關閉，其運送乘客的任務被機場班車所取代。
磁懸浮列車主要由懸浮系統、推進系統和導向系統組成。雖然可以使用不依賴磁力的推進系統，但是在目前的大部分設計中，這三個部分的功能都是靠磁力來完成的。
懸浮系統:目前懸浮系統的設計可以分為兩個方向，即德國采用的常導型和日本采用的超導型。懸浮技術方面，是電磁懸浮系統(EMS)和電懸浮系統(EDS)。
電磁懸浮系統(EMS)是壹種引力懸浮系統，是由結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道之間的相互吸引而產生的。正常導向的磁浮列車工作時，首先調整車輛下部懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力，通過與地面軌道兩側繞組的磁反應使列車懸浮。在車輛下部的導向電磁鐵和軌道磁鐵的作用下，車輪和軌道保持壹定的橫向距離，實現車輪和軌道在水平和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與運行軌道的懸掛間隙為10 mm，由壹套高精度的電子調節系統保證。此外，由於懸浮和導向實際上與列車的運行速度無關，因此列車即使在停止的情況下也仍然可以進入懸浮狀態。
電懸浮系統(EDS)使用移動機車上的磁鐵在導軌上產生電流。隨著機車與導軌之間的間隙減小，電磁斥力會增大，從而為機車提供穩定的支撐和導向。但是，機車必須配備類似輪子的裝置，以便在“起飛”和“著陸”期間有效地支撐機車，因為當機車速度低於大約25英裏/小時時，EDS不能保證懸浮。EDS系統在低溫超導技術下有了很大的發展。
超導磁懸浮列車最重要的特點是其超導元件在相當低的溫度下具有完全的導電性和抗磁性。超導磁體由超導材料制成的超導線圈組成。它不僅具有零電流電阻，還能傳導普通電線無法比擬的強大電流。這壹特性使得制作體積小、功率大的電磁鐵成為可能。
超導磁懸浮列車的車輛裝有車載超導磁體，構成感應電力集成裝置，而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組安裝在地面導軌的兩側。車輛上的感應功率集成裝置由功率集成繞組、感應功率集成超導磁體和懸浮導向超導磁體組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車速和頻率壹致的三相交流電時，就會產生運動的電磁場，從而在列車導軌上產生電磁波。此時火車上的車載超導磁體會受到壹個與運動磁場同步的推力，而正是這個推力推動著火車前進。它的原理就像沖浪壹樣。沖浪者站在浪尖，被海浪推著前進。超導磁懸浮列車和沖浪者面臨的問題壹樣，都要處理如何在運動電磁波的峰值精確控制運動的問題。因此，在地面導軌上安裝檢測車輛位置的高精度儀器，根據檢測器傳來的信息調整三相交流電的供給方式，從而精確控制電磁波波形，使列車運行良好。
推進系統:磁懸浮列車由同步直線電機原理驅動。支撐在車輛下部的電磁鐵線圈的作用相當於同步直線電機的勵磁線圈，地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組的作用相當於電樞，相當於同步直線電機的長定子繞組。從電機的工作原理可知，當作為定子的電樞線圈通電時，由於電磁感應，帶動電機的轉子旋轉。同樣，當沿線布置的變電站向軌道內部的驅動繞組提供三相調頻調幅電源時，由於電磁感應，軸承系統與列車壹起被推動做類似電機“轉子”的直線運動。因此，在懸浮狀態下，列車完全可以實現非接觸式牽引和制動。
壹般來說，在位於軌道兩側的線圈中流動的交流電可以將線圈變成電磁鐵。由於它與列車上的超導電磁鐵相互作用，列車啟動。火車前進是因為車頭的電磁鐵(N極)被稍早安裝在軌道上的電磁鐵(S極)吸引，同時又被稍晚安裝在軌道上的電磁鐵(N極)排斥。當火車向前行駛時，線圈中電流的方向就會反轉。結果是原來的S極線圈現在變成了N極線圈，反之亦然。這樣，由於電磁極性的轉換，列車可以繼續向前運行。根據車速，電能轉換器調節線圈中流動的交流電的頻率和電壓。
推進系統可以分為兩種類型。“長定子”推進系統采用纏繞在導軌上的直線電機作為高速磁浮列車的動力部分。因為導軌成本高，所以很貴。“短定子”推進系統使用纏繞在被動軌道上的線性感應電機(LIM)。雖然短定子系統降低了導軌的成本，但LIM太重，無法降低列出的有效載荷能力，導致比長定子系統更高的運行成本和更低的潛在收入。采用非磁能系統還會導致機車重量增加，降低運行效率。
導向系統:導向系統是壹個測向力，保證被懸掛的機車能夠沿著導軌移動。必要的推力類似於懸浮力，也可以分為引力和斥力。機車地板上的同壹個電磁鐵可以同時為導向系統和懸掛系統供電，也可以使用獨立的導向系統電磁鐵。
作為目前最快的地面交通工具，磁懸浮列車技術確實具有其他地面交通技術無法比擬的優勢:
首先，它克服了傳統輪軌鐵路提速的主要障礙，發展前景廣闊。第壹條輪軌鐵路出現在1825。經過140年的努力，它的運行速度才超過200 km/h，從200 km/h到300 km/h用了近30年的時間，雖然技術還在進步和發展，進壹步提速的空間不大，但難度很大。還需要註意的是，輪軌鐵路的速度很高。時速300公裏高速鐵路造價比時速200公裏準高速鐵路高近壹倍，比時速120公裏普通鐵路高3到8倍。如果速度繼續提高，其成本將大幅上升。相比之下，世界上第壹輛微型磁懸浮列車出現在1969年的德國，日本在1972年制造出來。但就在十年後的1979年，磁浮列車技術創造了517 km/h的速度紀錄，目前技術已經成熟，可以進入500 km/h實際運營的建設階段。
第二，磁懸浮列車速度高，普通磁懸浮達到400-500 km/h，超導磁懸浮達到500-600 km/h，對於客運來說，提高速度的主要目的是縮短乘客的旅行時間，所以對運行速度的要求與旅行距離的長短密切相關。各種交通工具根據自身的速度、安全、舒適、經濟等特點，在不同的出行距離中發揮著關鍵作用。專家對各種交通工具的總旅行時間和旅行距離的分析表明，考慮總旅行時間，當旅行距離小於700 km時，300 km/h高速輪軌優於飛機。而500 km/h的高速磁浮將行駛1500 km以上。
第三，磁懸浮列車的能耗低。根據日本研究和實際測試的結果，在同樣的500 km/h速度下，磁懸浮列車每座公裏能耗僅為飛機的1/3。根據德國的實驗，當TR磁浮列車時速達到400公裏時，其每座公裏能耗與時速300公裏的高速輪軌列車相同。當磁懸浮列車的速度也降至300公裏/小時時，其每座公裏能耗比輪軌鐵路低33%。
盡管磁懸浮列車技術有上述許多優點，但仍有壹些缺點:
1.由於磁懸浮系統是靠電磁力來完成懸浮、導向和驅動的功能，所以停電後磁懸浮的安全保障措施，尤其是停電後列車的制動問題，仍然是需要解決的問題。它的高速穩定性和可靠性需要長時間的測試。
2.常導磁懸浮技術懸浮高度低，因此對線路平整度、路基沈降、道岔結構的要求比超導技術高。
3.超導磁懸浮技術由於渦流效應比常規磁懸浮技術更耗能，其冷卻系統笨重。強磁場對人體和環境有影響。