地面有軌鐵路交通具有運輸量大、能耗低、污染少、全天候、安全可靠等優(yōu)點。傳統(tǒng)的輪軌鐵路系統(tǒng)和新興的磁懸浮列車系統(tǒng)都屬地面有軌鐵路交通系統(tǒng)。兩者最大的區(qū)別在于:輪軌機車采用電機驅(qū)動,機車牽引力受到輪軌之間黏著力的限制,磁懸浮列車采用線性電機驅(qū)動,列車牽引力不受黏著力限制,這就決定了磁懸浮列車可以達到很高的速度;其次,輪軌機車是通過車輪來支撐和導向的,存在機械接觸,因而噪聲和磨損較大,而磁懸浮列車是采用磁力懸掛和導向,避免了機械接觸。
日本和德國是最早研制磁懸浮列車的國家。日本在山梨縣建有18.4公里超導高速磁懸浮列車(MLX)試驗線,試驗時速達550公里,但技術(shù)還未達到商業(yè)化應用程度;德國TR型常導高速磁懸浮列車,在埃姆斯蘭德建有31.5公里試驗線,試驗時速430公里,技術(shù)比較成熟。我國在上海建造的浦東國際機場到龍陽路站33公里磁浮鐵路線就引進了德國技術(shù),該線2003年建成,是世界上第一條商業(yè)運營線。此外,日本和中國正在研制適用于城市和市郊衛(wèi)星城之間的常導低速磁懸浮列車,運行時速不超過200公里,市內(nèi)時速在100公里以下。它與TR的主要區(qū)別在于:TR的驅(qū)動動力在地面上,而低速常導磁懸浮列車的驅(qū)動動力在車上,線路上是線性電機的轉(zhuǎn)子,一般采用異步線性電機,其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單,造價較低,但缺點是仍然要有受流器,其速度也因此受到限制,所以一般不超過200公里的時速。這兩種常導磁懸浮列車的懸浮控制技術(shù)是相同的,僅驅(qū)動方式不同。
磁懸浮列車在我國的應用有廣闊的前景。我國國土遼闊,需要時速為500公里左右的高速磁懸浮列車,它是高速公路或提速鐵路(時速150公里左右)、高速鐵路(時速250公里)和航空(時速800公里左右)之間速度空檔的很好補充。據(jù)分析,在時速150公里到800公里左右的范圍內(nèi),磁懸浮列車具有最短的旅行時間。我國人口多,大城市多,除需要城際高速鐵路干線外,市內(nèi)和市郊衛(wèi)星城之間的交通也十分重要,低速磁懸浮列車具有噪音小、造價低、施工方便等優(yōu)點,它將與傳統(tǒng)的地鐵和輕軌展開有力的競爭。
磁懸浮列車是一項綜合多學科成果的新技術(shù),它本身仍在不斷完善與發(fā)展。最近我國西南交通大學已進行高溫超導磁懸浮車模型試驗,并取得了巨大的成功。日本MLX磁懸浮列車是采用低溫超導材料,需用液氦冷卻(絕對溫度4K),技術(shù)上難度較大,而用高溫超導(77K)材料,可用液氮冷卻,技術(shù)難度小、價格低廉。隨著我國高溫超導線材的研制成功,高溫超導必然會在磁懸浮列車上得到應用,屆時磁懸浮列車的性能會有更大的提高。