磁悬浮列车(源自于磁力悬浮原理)是一种列车运输系统，使用两组磁铁，一组用来排斥列车并将其推离轨道，另一组利用摩擦力使“浮动列车”高速向前移动。在某些“中程”路线上(通常200到400英里(mi)/320到640公里(km))磁悬浮列车可以很好地与高速铁路和飞机竞争。
有了磁悬浮技术，就没有运动部件了。列车是唯一移动的部分。列车沿着控制列车稳定性和速度的磁铁导轨行驶。因此，磁悬浮列车比传统列车更安静、更平稳，并且可以获得更高的速度。[1]
磁悬浮列车已经创造了几项速度记录，磁悬浮列车可以比传统列车更快地加速和减速；唯一的弊端是乘客的安全性和舒适性得不到保证。
悬浮所需的功率通常占高速磁悬浮系统总能耗的比例比较小。[2] 克服阻力会使所有陆地运输在更高的速度下消耗更多的能量。因此，提出了真空管道高速交通技术作为克服这一限制的一种手段。
磁悬浮系统的建造比传统的列车系统昂贵得多，尽管磁悬浮车辆更简单的构造使得它们的制造和维护成本更低。 尽管经过一个多世纪的研发，磁悬浮运输系统仅在三个国家(日本、韩国和中国)运行。磁悬浮技术的增量效益往往很难从成本和风险中得到证明，特别是在现有或拟建的具有备用客运能力的传统高速列车线路的情况下，如欧洲的高速铁路、英国的2号高速铁路和日本的新干线。
20世纪40年代末，英国电气工程师、伦敦帝国学院的教授埃里克·莱斯韦特(Eric Laithwaite)开发了第一个全尺寸的线性感应电机工作模型。1964年，他成为帝国学院的重型电气工程教授，并在那里继续成功开发线性电机。[3] 由于直线电机不需要车辆和导轨之间的物理接触，它们在20世纪60年代和70年代成为先进运输系统中的常见固定装置。莱斯韦特加入了这样一个项目，履带式气垫船，尽管该项目在1973年被取消。[4]
线性电机自然也适用于磁悬浮系统。20世纪70年代初，莱特发现了一种新的磁铁排列方式——磁力河，这种方式允许单个线性电机产生升力和向前的推力，从而允许用一组磁铁来建造磁悬浮系统。在德比的英国铁路研究部门工作，与几个土木工程公司的团队一起开发了“横向流”工作系统。
第一个商业磁悬浮载人器简称为“磁悬浮列车”，于1984年在英国伯明翰附近正式开通。它在伯明翰机场和伯明翰国际火车站之间的600米（2000英尺）长的单轨铁路高架上运行，运行速度可达 42公里/小时（26英里/小时）。由于可靠性问题，该系统于1995年关闭。[5]
高速运输专利被授予世界各地的发明家。[6] 德国发明家 Alfred Zehden获得了线性电机驱动列车的早期美国专利。发明者被授予美国专利 782,312 (1905年2月14日)和 美国专利 RE12,700 (1907年8月21日)。 1907年，史密斯（Smith）开发了另一个早期的电磁运输系统。[7] 1937年至1941年间，赫尔曼·肯珀（Hermann Kemper）获得了一系列由线性电机驱动的磁悬浮列车的德国专利。 早期的磁悬浮列车是在美国专利 3,158,765“磁性运输系统”中有所描述，G. R. Polgreen著(1959年8月25日)。“磁悬浮”在美国专利中的首次使用是在加拿大专利与发展有限公司的“磁悬浮导向系统”中[8] 。
1959年，面对窄颈大桥（the Throgs Neck Bridge）的交通堵塞时，布鲁克黑文国家实验室(BNL)的研究人员詹姆斯·鲍威尔（James Powell）考虑使用磁悬浮运输。[9] 鲍威尔和BNL的同事戈登·丹比(Gordon Danby)利用安装在移动车辆上的静态磁铁，在特殊形状的回路中感应电动升降和稳定力，例如导轨上的8个线圈。[10][11] 这项技术在1968-1969年获得专利。
Transrapid 05是第一辆获得客运许可的长途磁悬浮列车。1979年，一个长 908米（2,979英尺）的赛道在汉堡（Hamburg, Germany）开幕 International Transportation Exhibition (IVA 79)被展出。展览结束后的三个月里，已经有超过50，000名乘客进行了体验并产生了浓厚的兴趣。它于1980年在卡塞尔市（ Kassel）重新组装。
1979年，在苏联的罗曼斯科耶(莫斯科州)（Ramenskoye (Moscow oblast) 建造了一个实验性的试验场进行磁悬浮汽车的实验。测试场地由一个600米长的坡道组成，后来延伸到980米。[12] 从20世纪70年代末到80年代，制造了五个汽车原型：TP-01(т-01)到TP-05(т-05)。[13] 早期的汽车可以达到100 km/h的速度。
1987年，亚美尼亚苏维埃社会主义共和国（Armenian SSR）开始使用Ramenskoye的技术建造磁悬浮轨道[14]并计划于1991年完成。这条铁路本应通过阿博维扬 (Abovyan)连接埃里温和塞万（Yerevan and Sevan）两个城市。[15] 最初的设计速度是250km/h，后来降至180 km/h。[16]然而，1988年的斯皮塔克（ Spitak ）地震和纳戈尔诺-卡拉巴赫（Nagorno-Karabakh）战争导致该项目冻结。最后，只建成部分高架桥。[17]
20世纪90年代初，工程研究中心“temp”(инц“тэмп”)根据莫斯科政府的命令延续了磁悬浮列车的课题[18] 。该项目命名为V250(в250)。这个想法是建造一条高速磁悬浮列车，将莫斯科与谢列梅捷沃（Sheremetyevo）机场连接起来。列车将由64座汽车组成，最高可行驶250 km/h。[13] 1993年，由于金融危机，该项目被放弃。然而，从1999年起，“temp”研究中心作为共同开发者参与了莫斯科单轨铁路系统的线性电机的开发。
世界上第一个商业磁悬浮系统是1984年至1995年间在伯明翰国际机场航站楼和附近的伯明翰国际火车站之间运行的低速磁悬浮穿梭列车。[19] 它的轨道长度是 600米（2,000英尺），列车电磁铁悬浮在 15毫米（0.59英寸）的高度，用线性感应电机驱动。[20] 它运行了11年，最初很受乘客欢迎，但随着时间的推移其电子系统的过时问题使它变得越来越不可靠，并于1995年关闭。其中一辆原型车现在和RTV31悬浮列车一起在彼得伯勒（Peterborough）的Railworld展出。另一个在约克（York）的大英铁路博物馆展出。
建造时存在几个有利条件:
该系统于1995年关闭后，原来的导轨处于休眠状态[21] 直到2003年，利用的电缆牵引系统的空中铁路运输线路开放时再次被重新启用。[22][23]
德国磁悬浮公司Transrapid在埃姆斯兰县（Emsland）有一条总长度为 31.5 km (19.6 mi)。单线铁路在德尔彭和拉滕（Dörpen and Lathen）之间延伸，两端都有转弯处。火车定期行驶，最高可达 420 km/h (260 mph)。付费乘客是测试过程的一部分。测试设施的建设始于1980年，结束于1984年。
2006年，拉滕磁悬浮列车事故造成23人死亡，事故是由于实施安全检查时人为失误造成的。从2006年开始，没有乘客。2011年底，运营许可证到期，并且没有延期，2012年初，包括轨道和工厂在内的设施获得拆除许可。[24]
日本运营两个独立开发的磁悬浮列车。一个是日本航空公司的HSST(及其后继产品东部丘陵线)，另一个更著名的是中央日本铁路公司的SCMaglev。
后者的发展始于1969年。1979年，宫崎骏的试车跑道达到 517 km/h (321 mph) 。在一次列车毁坏的事故后，产生了一种新的设计。在日本冈崎(1987)，SCMaglev在冈崎展览上试驾。80年代测试一直在宫崎进行，1997年转移到山梨县20公里（12英里）的更大测试跑道继续进行测试。
HSST的发展始于1974年。在日本筑波（Tsukuba）(1985年)，尽管HSST-03(东部丘陵线) 30 km/h (19 mph) 在筑波世界博览会上很受欢迎。在日本埼玉（Saitama）(1988年)，HSST-04-1在熊谷举行的埼玉展览会上亮相。它最快的记录速度是 300 km/h (190 mph)。[25]
一条新的高速磁悬浮线路——中央新干线，计划于2027年投入运营，已于2017年开始建造。
在加拿大温哥华，HSST发展公司(日本航空公司和住友商事株式会社)的HSST-03在1986年世界博览会展出[26]， 并在 400-metre (0.25-mile) 试车跑道进行试验[27] 。这为游客提供了在游乐场一小段赛道上乘坐一辆磁悬浮列车的机会。它在1987年世博会上首次亮相后被移除，现在在冈崎南美公园（Okazaki Minami Park）静态展示。
在德国汉堡，TR-07于1988年在国际交通展览会（(IVA88)）上展出。
在西柏林，M-Bahn建于20世纪80年代末。这是一个无人驾驶磁悬浮系统，有一条连接三个车站的1.6 km (0.99 mi)轨道。客运测试始于1989年8月，正常运营始于1991年7月。尽管这条线路基本上遵循了一条新的高架线路，但它终止于格莱西德雷克（Gleisdreieck）U-Bahn站，在那里它接管了一条以前通往东柏林的线路的一个未使用的站台。柏林墙倒塌后，重新连接这条线路的计划开始实施(如今的U2)。在正式服务开始后两个月，M-Bahn线才开始被拆除。它被称为Pundai项目，出于安全考虑于1992年2月被取消。
1993年，韩国完成了自己磁悬浮列车的开发，并在1993年Taejŏn世博会上展示，该列车于2006年进一步发展成为一种成熟的磁悬浮列车 110 km/h (68 mph) 。这一最终型号于2016年2月3日在仁川机场磁悬浮线投入使用，使韩国成为继英国伯明翰国际机场线、[28] 德国的柏林地铁站、[29] 日本的东部丘陵线之后世界上第四个自主开发磁悬浮列车的国家。[30] 它将仁川国际机场与荣钟岛的龙游站(仁川)和休闲中心连接起来。[31] 它在仁川国际机场铁路的仁川国际机场站提供到韩国首都圈电铁的换乘，并免费提供给任何人乘坐，运行时间是上午9带你和下午6点，间 隔15分钟。[32]
磁悬浮系统是由韩国机械材料研究所(KIMM)和现代Rotem共同开发的。[33][34][35] 6.1 kilometres (3.8 miles) 长，有六个站和 110 km/h (68 mph) 的运行速度。[36]
另外两个阶段计划是 9.7 km (6.0 mi) 和 37.4 km (23.2 mi)。一旦完成，它将成为一条圆形运行路线。
在公众的想象中，“磁悬浮列车”经常让人想起带有线性电机的高架单轨轨道的概念。磁悬浮系统可以是单轨或双轨[37] 。并非所有单轨列车都是磁悬浮列车。一些铁路运输系统装有线性电机，但仅使用电磁力进行推进，并没有悬浮车辆。这种火车有轮子，而不是磁悬浮列车。 磁悬浮轨道，无论是否单轨，也可以在地面或地下隧道中建造(非高架)。相反，非磁悬浮轨道，无论是否单轨，也可以是高架的或地下的。有些磁悬浮列车确实装有轮子，功能类似于低速的线性电机驱动的轮式车辆，但在高速时会“起飞”并悬浮起来。
两种显著的磁悬浮技术是:
另一项技术是磁动力悬挂(MDS)，该技术经过设计、数学验证、同行评审和专利保护，但截至2015年5月尚未建成。它利用钢轨道附近永磁体阵列的吸引力来提升列车并将其固定。其他技术，如排斥永磁体和超导磁体，已经有了一定的研究成果。
在电磁悬挂系统中，列车悬浮在钢轨上方，而附着在列车上的电磁铁从下方朝向钢轨。该系统通常设置在一系列的C形臂上，臂的上部连接到车辆上，下部内侧边缘包含磁体。轨道位于中央内部，位于上边缘和下边缘之间。
磁引力与距离的立方成反比，所以磁铁和轨道之间距离的微小变化会产生很大的变化力。这些力的变化是动态不稳定的——偏离最佳位置的微小偏差会增加，需要复杂的反馈系统来保持与轨道的恒定距离(大约 15 mm (0.59 in))中。[38][39]
悬挂式磁悬浮系统的主要优点是，它们可以在任何速度下工作，不像电动系统，电动系统只能在大约最小速度30 km/h (19 mph)下工作 。这消除了对单独的低速悬挂系统的需要，并且可以简化轨道布局。在不利的方面，动态不稳定性要求精确的轨道公差，但这种方法会抵消这一优势。Eric Laithwaite担心，为了满足要求的公差，磁体和轨道之间的间隙必须增加到磁体不合理大的程度。[40] 实际上，这个问题是通过改进的反馈系统来解决的，该系统支持所需的公差。
在电动悬浮(EDS)中，导轨和列车都施加磁场，列车通过这些磁场之间的排斥力和吸引力悬浮。 在某些配置中，列车只能通过排斥力悬浮。在宫崎试验场磁悬浮列车发展的早期阶段，使用了纯粹的排斥系统，而不是后来的排斥和吸引EDS系统。[41] 磁场是由超导磁体(如JR–磁悬浮)或永磁体阵列(如感应架)产生的。轨道中的排斥力和吸引力是由轨道中的导线或其他导电带中的感应磁场产生的。
EDS磁悬浮系统的一个主要优点是它们是动态稳定的——轨道和磁铁之间距离的变化产生强大的力使系统返回到其原始位置。[40] 此外，吸引力可以相反的方式变化，提供相同的调节效果，而不需要主动反馈控制。
然而，在低速时，这些线圈中感应的电流和产生的磁通量不足以使列车悬浮。因此，列车必须有轮子或其他形式的起落架来支撑，直到它达到悬浮速度。例如由于暂时的设备问题，列车可能在任何位置停下，因此，整个轨道必须能够支持低速和高速运行。
另一个缺点是，EDS系统会在提升磁铁前后的轨道上自然地产生一个磁场，该磁场作用于磁铁并产生磁阻力。这通常只是低速时的问题，也是JR放弃纯排斥系统而采用侧壁悬浮系统的原因之一。[41] 在更高的速度下，其他阻力模式占主导地位。[40]
然而，由于牵引力可用于电动系统的优点，因为它在轨道上产生变化的力，可用作驱动列车的反作用系统，而不需要像大多数线性电机系统的单独反作用板。莱特在他的帝国学院实验室领导了这种“横向通量”系统的开发。[40] 或者，导轨上的推进线圈用于对列车中的磁铁施加力，使列车向前移动。在列车上施加力的推进线圈实际上是一个线性电机:通过线圈的交流电产生一个连续变化的磁场，沿着轨道向前移动。交流电的频率与列车的速度同步。由磁体施加在列车上的磁场和线圈施加的磁场之间的偏移产生了一个使列车向前移动的力。
术语“磁悬浮列车”不仅指车辆，也指铁路系统，专门设计用于磁悬浮和推进。磁悬浮技术的所有运行实施都极少使用轮式列车技术，并且与传统轨道不兼容。因为它们不能共享现有的基础设施，磁悬浮系统必须设计成独立的系统。SPM磁悬浮系统可与钢轨相互操作，允许磁悬浮车辆和传统列车在同一轨道上运行。德国人也设计了一个可以与传统轨道一起工作的磁悬浮系统，但它从未得到充分开发。[40]
用于列车行驶的磁悬浮原理的每种措施都包含优点和缺点。
| 技术类别 | 优点 | 缺点 |
| EMS[42][43](电磁悬架) | 车辆内外的磁场强度小于EDS; 经过验证的商用技术; 高速（500公里/小时或310英里/小时）; 不需要轮子或二次推进系统。 |
由于电磁吸引力的不稳定性，必须不断监测和纠正车辆与导轨之间的分离距离; 系统固有的不稳定性和外部系统所需的不断校正可能会引起振动。 |
| EDS[44][45] (电动悬架) |
车载磁铁和铁路和列车之间的大余量可实现最高记录速度（603 km / h或375 mph）以及重载能力; 展示了在其板载磁铁中使用高温超导体的成功案例，用廉价的液氮冷却。 |
列车上的强磁场会对带有心脏起搏器或磁性数据存储介质（如硬盘和信用卡）的乘客造成不安全隐患，因此需要使用磁屏蔽; 导轨电感限制最大速度; 车辆必须以低速行驶。 |
| Inductrack System[46][47] 感应式系统（永磁被动悬架) | 故障安全悬架 - 激活磁铁无需动力; 磁场位于汽车下方; 可以在低速（约5 km / h或3.1 mph）下产生足够的力来悬浮; 停电时可以安全停车; Halbach阵列的永久磁铁可能比电磁铁更具成本效益。 |
需要在车辆停止时提供额外的车轮或轨道段。 正在开发中（截至2008年）; 没有商业版或全尺寸原型。 |
Inductrack和超导EDS都不能在静止状态下悬浮车辆，尽管Inductrack提供的悬浮速度要低得多；但这些系统需要轮子。而EMS系统是无轮的。
德国的Transrapid、日本的HSST(东部丘陵线)和韩国的Rotem EMS maglevs悬浮在静止状态，后两者使用电力轨从导轨中提取电力，Transrapid使用无线方式。如果导轨动力在移动中丧失，Transrapid使用车载电池的能量仍然能够产生悬浮至 10 km/h (6.2 mph) 速度。HSST和Rotem的情况并非如此。
推进
HSST/东部丘陵线等EMS系统可以使用机载线性电机提供悬浮和推进。但是EDS系统和一些EMS系统可以悬浮但不能推进，如Transrapid。这种系统需要一些其他的推进技术。安装在轨道上的线性电机(推进线圈)是一种解决方案，但长距离线圈成本可能高得令人望而却步。
稳定性
恩绍定理（Earnshaw's theorem）表明，静态磁铁的组合不可能处于稳定的平衡状态。[48] 因此，需要动态(时变)磁场来实现稳定。电磁系统依靠主动电子稳定，不断测量轴承距离并相应调整电磁电流。EDS系统依靠改变磁场来产生电流，这可以提供被动稳定性。
因为磁悬浮车辆本质上是飞行的，俯仰、滚转和偏航的稳定是必需的。除了旋转，浪涌(向前和向后运动)、摇摆(侧向运动)或起伏(向上和向下运动)也是有问题的。
列车上的超导磁体位于由永磁体制成的轨道上方，将列车锁定在其横向位置。它可以沿着轨道线性移动，但不能离开轨道。这要归功于迈斯纳效应和磁通锁定（Meissner effect and flux pinning）。
导航系统
一些系统使用零电流系统(有时也称为零通量系统)。[49] 它们使用一个缠绕的线圈，使其进入两个相对的交变磁场，这样回路中的平均通量为零。当车辆处于直行位置时，没有电流流动，但是任何离线运动都会产生通量，从而产生一个自然地将列车推动/拉回到直线上的磁场。
一些系统(特别是瑞士地铁系统)提议使用真空列车——在真空(无空气)管道中使用磁悬浮列车技术，消除空气阻力。这有可能大大提高速度和效率，因为传统磁悬浮列车的大部分能量都被空气阻力所消耗。[50]
在真空管中运行的列车乘客面临的一个潜在风险是，他们可能会暴露于车厢减压的风险中，除非隧道安全监控系统能够在列车发生故障或事故时对管道重新加压，尽管由于列车可能在地表或附近运行，但紧急恢复环境压力应该是很容易的。兰德（RAND ）公司描绘了一列真空管列车，理论上，它可以在大约21分钟内穿越大西洋或美国。[51]
磁悬浮列车的能量被用来加速列车。当列车通过再生制动减速时，能量可以重新获得。它还能悬浮和稳定火车的运动。克服空气阻力需要大部分能量。一些能量可用于空调、供暖、照明和其他部分。
在低速时，悬浮所用的功率百分比可能很高，比地铁或轻轨消耗的功率多15%。[52] 对于短距离，用于加速的能量可能相当大。
用于克服空气阻力的功率随着速度的立方而增加，因此在高速下空气阻力占主导地位。每单位距离所需的能量随着速度的平方而增加，并且随时间线性减少。例如，以 400 km/h (250 mph) 运行是以 300 km/h (190 mph)运行所需能量的2.5倍。[53]
飞机利用较低的气压和较低的温度在高空以低能耗巡航，而不像火车需要携带燃料。这导致了一种设想：通过部分真空管或隧道输送磁悬浮车辆的能量来源可以从可再生能源中提取。
磁悬浮运输是非接触式电动的。它很少或根本不依赖于轮式铁路系统常见的车轮、轴承和车轴。[54]
飞机和磁悬浮的区别:
上海磁悬浮示范线在2004年耗资12亿美元建造。[61] 这一总额包括资本成本，如通行线路清理、大规模打桩、现场导轨制造、 间隔25 m (82 ft)现场码头施工、维护设施和车辆场、几个开关、两个站、操作和控制系统、供电系统、电缆和逆变器以及操作培训。由于龙阳路站位于上海东郊，乘客不是这条示范线的主要焦点。一旦线路延伸到上海南站和虹桥机场站，预计乘客将支付不菲运营和维护费用。由于经济因素，这种情况可能不会发生。
上海南部扩建工程预计每公里耗资约1800万美元。2006年，德国政府投资1.25亿美元进行导轨成本降低开发，开发出一种全混凝土模块化设计，建造速度更快，成本降低30%。其他新的建造技术也被开发出来，使磁悬浮列车与新的高速铁路建设价格持平或更低。[62]
美国联邦铁路管理局在2005年提交国会的一份报告中，估计每英里的成本在5000万至1亿美元之间。[63] 马里兰运输管理局(MTA)的环境影响报告估计，建设费用为49亿美元，项目运营费用为每年5300万美元。[64]
在日本提议的中央新干线磁悬浮列车估计耗资约820亿美元，路线需要长隧道。一条东海道磁悬浮线路取代目前的新干线将花费1/10的成本，因为不需要新的隧道，但是噪音污染问题使得这种方案仍不可行。
日本东部丘陵线HSST，建造成本约为1亿美元/公里。[65] 除了提供比其他运输系统更高的运行和维护成本之外，这些低速磁悬浮列车还提供超高水平的运行可靠性，并且几乎不引入噪音， 并在密集的城市环境中产生零空气污染。
随着更多磁悬浮系统的部署，专家们预计采用新的施工方法和规模效益，其施工成本将会下降[66]。
最高记录的磁悬浮速度是 603 km/h (375 mph)，是由JR Central的L0超导磁悬浮列车于2015年4月21日在日本实现， 比传统的TGV轮轨速度记录快了28 km/h (17 mph)。然而，这两种截然不同的技术在操作和性能上的差异要大得多。TGV的记录是实现了加速距离 72.4 km (45.0 mi) 的轻微下降，需要13分钟。然后又花了一个 77.25 km (48.00 mi) 让TGV停下来， 为了测试需要总距离为 149.65 km (92.99 mi)的轨道。[67] 然而，MLX01记录是在 18.4 km (11.4 mi) 山梨测试跑道——TGV距离的1/8。[68] 磁悬浮列车或轮轨商业运行速度并没有实际超过 500 km/h (310 mph)。
| Year | Country | Train | Speed | Notes |
|---|---|---|---|---|
| 1971 | 西德 | Prinzipfahrzeug | 90 km/h (56 mph) | |
| 1971 | 西德 | TR-02 (TSST) | 164 km/h (102 mph) | |
| 1972 | 日本 | ML100 | 60 km/h (37 mph) | 有人驾驶 |
| 1973 | 西德 | TR04 | 250 km/h (160 mph) | 有人驾驶 |
| 1974 | 西德 | EET-01 | 230 km/h (140 mph) | 无人驾驶 |
| 1975 | 西德 | Komet | 401 km/h (249 mph) | 通过蒸汽火箭推进，无人驾驶 |
| 1978 | 日本 | HSST-01 | 308 km/h (191 mph) | 通过火箭推进，在 Nissan制造，无人驾驶 |
| 1978 | 日本 | HSST-02 | 110 km/h (68 mph) | 有人驾驶 |
| 1979-12-12 | 日本 | ML-500R | 504 km/h (313 mph) | 无人驾驶，它在世界上时速首次成功超过500公里/小时的高速列车。 |
| 1979-12-21 | 日本 | ML-500R | 517 km/h (321 mph) | 无人驾驶 |
| 1987 | 西德 | TR-06 | 406 km/h (252 mph) | 有人驾驶 |
| 1987 | 日本 | MLU001 | 401 km/h (249 mph) | 有人驾驶 |
| 1988 | 西德 | TR-06 | 413 km/h (257 mph) | 有人驾驶 |
| 1989 | 西德 | TR-07 | 436 km/h (271 mph) | 有人驾驶 |
| 1993 | 德国 | TR-07 | 450 km/h (280 mph) | 有人驾驶 |
| 1994 | 日本 | MLU002N | 431 km/h (268 mph) | 无人驾驶 |
| 1997 | 日本 | MLX01 | 531 km/h (330 mph) | 有人驾驶 |
| 1997 | 日本 | MLX01 | 550 km/h (340 mph) | 无人驾驶 |
| 1999 | 日本 | MLX01 | 552 km/h (343 mph) | (有人驾驶/五车编组). 吉尼斯授权. |
| 2003 | 日本 | MLX01 | 581 km/h (361 mph) | (有人驾驶/三车编组). 吉尼斯授权.[69] |
| 2015 | 日本 | L0 | 590 km/h (370 mph) | (有人驾驶/七车编组)[70] |
| 2015 | 日本 | L0 | 603 km/h (375 mph) | (有人驾驶/七车编组) |
美国加利福尼亚州圣地亚哥
通用原子公司（General Atomics）在圣地亚哥有一个 120 m (390 ft) 的测试设施，用于测试联合太平洋公司在洛杉矶的8 km (5.0 mi)货运班车。这项技术是“被动式的”(或“永久的”)，使用霍尔巴赫阵列（Halbach array ）中的永久磁铁来提升，不需要电磁铁来悬浮或推进。General Atomics收到了9000万美元来自联邦政府的研究经费。他们也在考虑将他们的高速技术应用于客运服务。
日本JR磁浮
日本在山梨县有一条示范线，新干线测试列车SCMaglev L0系列达到603 km/h (375 mph)比任何轮式火车都快。[71]
这些列车使用超导磁体，允许更大的间隙，以及排斥/吸引型电动悬挂(EDS)。[71][71] 相比之下，Transrapid使用传统的电磁铁和吸引式电磁悬架（EMS）。[72][73]
2014年11月15日，日本中央铁路公司在山梨县的测试轨道上为实验性磁悬浮新干线列车进行了为期八天的测试。一百名乘客在上原市和笛吹市之间的一条 42.8 km (26.6 mi) 路线上行驶，速度可达 500 km/h (310 mph)。[74]
联邦运输管理局（FTA）的城市磁悬浮技术示范（UMTD）计划
美国FTA的城市磁悬浮技术示范项目资助了几个低速城市磁悬浮示范项目的设计。它评估了马里兰州交通部的HSST和科罗拉多州交通部的磁悬浮技术。FTA还资助了宾夕法尼亚州加利福尼亚大学General Atomics的工作，以评估MagneMotion M3和佛罗里达州的Maglev2000超导EDS系统。其他知名的美国城市磁悬浮示范项目是华盛顿州的LEVX和马萨诸塞州的磁悬浮飞机。
中国西南交通大学
2000年12月31日，首个载人高温超导磁悬浮列车在中国成都的西南交通大学测试成功。该系统基于大块高温超导体可以稳定悬浮在永久磁铁之上或之下的原理。载荷超过 530 kg (1,170 lb) ，悬浮间隙超过 20 mm (0.79 in)。该系统使用液氮来冷却超导体。[75][76][77]
德国森根塔尔
德国建筑公司马克斯·伯尔（Max Bögl）在德国巴伐利亚州的森根塔尔建造了一条测试跑道。从外观上看，它更像德国的 M-Bahn系统，而不是Transrapid系统。[78]在赛道上测试的车辆在美国获得了马克斯·博格的专利。[79]
上海磁悬浮列车
上海磁悬浮列车，也称为Transrapid，最高速度为 430 km/h (270 mph)。这条线路旨在连接上海浦东国际机场和上海浦东中心郊区。它覆盖了一段距离 30.5 km (19.0 mi) 七八分钟的路程。[80] 竞争对手将上海磁悬浮系统称为白象。[81]
2001年1月，中国与Transrapid签署了一项协议，建造一条特快专递高速磁悬浮线路，连接浦东国际机场和上海东南边缘的龙阳路地铁站。这条上海磁悬浮列车示范线，或称初始运营段(IOS)，自2004年4月开始投入商业运营[82] 现在每天有115次班车 (高于2010年的110个) ，两站30 km (19 mi) 共运行7或8分钟，最高速度 431 km/h (268 mph) ，平均速度 266 km/h (165 mph)。[83] 在2003年11月12日的系统试运行中，它实现设计的最高巡航速度 501 km/h (311 mph)。上海磁悬浮列车比伯明翰系统运行更快，准时可靠性超过99.97%，位居第二。[84]
将这条线路延伸到上海西南边缘的上海南火车站和虹桥机场的计划被搁置。上海至杭州高速客运铁路于2010年末投入运营后，磁悬浮列车的扩建变得有些多余，可能会被取消。
东部丘陵线(日本东武九州线)
商业自动化“城市磁悬浮”系统于2005年3月在日本爱知县开始运行。 Linimo line，也称为东部丘陵线线，全长 9 km (5.6 mi)。它的最小工作半径为 75 m (246 ft) ，最大梯度为6%。线性电机磁悬浮列车的最高速度为 100 km/h (62 mph)。在运营的头三个月，超过1000万乘客选择了这条“城市磁悬浮”线路。以 100 km/h (62 mph)的速度行驶，可以频繁停车，对周围社区的噪音影响很小甚至没有影响，可以在短半径的通行线路范围内航行，并在恶劣天气下也不例外。这些列车是由中部HSST发展公司设计的，该公司也在名古屋运营一条测试轨道。[85]
仁川机场磁悬浮线
仁川机场磁悬浮线于2016年2月3日开始商业运营。[86] 它是在国内开发和建造的。与东部丘陵线相比，它的设计更具未来感，因为它更轻，建筑成本降低了一半。[87] 它连接了仁川国际机场和龙游站(仁川)，缩短了旅行时间。[88][89]
大田世博磁悬浮列车
第一次公开使用电磁悬浮的磁悬浮试验是1993年现代重工业为大田博览会制造的HML-03，经过五年的研究和制造产生了两个原型，HML-01和HML-02。[90][91][92] 政府在1994年开始研究使用电磁悬浮的城市磁悬浮列车。[92]经过14年的发展和一个UTM-01原型的基础上， 第一个运行的城市磁悬浮列车是在2008年4月21日开始在大田运行的UTM-02。火车运行在一个世博公园和国家科学博物馆之间的1 km (0.62 mi)轨道上，[93][94] 由于世博园区的重建而缩短。这条轨道目前结束于在与科学博物馆平行的街道上。同时，UTM-02进行了世界上第一次磁悬浮模拟。[95][96] 然而，UTM-02仍然是最终模型的第二个原型。Rotem的城市磁悬浮列车的最终UTM模型UTM-03计划于2014年底在仁川国际机场所在的仁川延钟岛首次亮相。[97]
长沙磁悬浮列车
湖南省政府启动了长沙黄花国际机场和长沙南站之间的磁悬浮线路建设。建设始于2014年5月，并于2015年底完成。[98][99] 试运行于2015年12月26日开始，试运行于2016年5月6日开始。[100] 截至2018年6月13日，长沙磁悬浮列车行驶里程170万公里，载客近600万人。这款车的下一代已经从生产线上下线，能够以最高速度160 km/h行驶。[101]
北京S1线
北京已经利用中国人民解放军国防科技大学开发的技术建造了中国第二条低速磁悬浮线路——北京地铁S1线。该线路于2017年12月30日开通。这条线路的运行速度为100 km/h。[102]
美国佐治亚州粉泉的第二个原型系统是由美国磁悬浮技术公司建造的。 测试轨道长610 m (2,000 ft) ，并有一个 长168.6 m (553 ft) 曲线段。车辆运行速度可达 60 km/h (37 mph)，低于拟定的最高速度 97 km/h (60 mph)。2013年6月对该技术的审查要求实施广泛的测试计划，以确保该系统符合各种监管要求，包括美国机械工程师协会(ASCE)人员流动标准。审查指出，测试轨道太短，无法评估车辆在最大速度下的状态。[103]
清远磁悬浮列车(清远磁浮旅游专线)是中国广东省清远市的一条中低速磁悬浮线路。第一阶段是8.1 公里，有3个站点(还有1个预留站点)。[104] 从长期规划来看，这个数字将会达到38.5 公里。[105]
中央新干线的建设始于2014年。预计将于2027年开始运营。[106] 根据《全国新干线建设法》，中央新干线子弹头列车系统计划已经完成。直线形新干线项目旨在运行超导磁悬浮列车，以大约一小时 500 km/h (310 mph)的速度，通过爱知县的首府名古屋并连接东京和大阪。[107] 东京和大阪之间的完整轨道将于2045年完成。[108][109]
L0系高速列车列车类型正在接受日本中央铁路公司(JR中央)的测试，最终用于中央新干线，于2015年4月21日创下了世界速度的最高纪录 603 km/h (375 mph) 。[110] 火车计划以最高时速 505 km/h (314 mph)行驶,[110] 提供东京(品川站)和名古屋之间40分钟的旅程时间 Nagoya以及东京和大阪之间的1小时7分钟。[111]
Skytran宣布将在以色列Tel Aviv建造一个高架空中汽车网络。这项技术是由美国国家航空航天局在以色列航天工业的支持下开发的。[112] 该系统悬挂在高架轨道上。这些车辆将在系统中以时速 70 km/h (43 mph)行驶，但后期的商业推广有望提供更快的车辆。该系统的试验将在以色列航天工业的园区里一条测试轨道上进行。一旦成功，预计SkyTran的完整商业版将首先在Tel Aviv推出。[113] 试验计划定于2015年底开始。[114][115] 该公司表示，可以实现高达 240 km/h (150 mph) 的速度。[116]
北美、亚洲和欧洲已经提出了许多磁悬浮系统。[117] 但是许多仍处于早期规划阶段或yyi已被明确拒绝。
有人提议在悉尼（Sydney）和伍伦贡（Wollongong）(新南威尔士州)之间修建一条磁悬浮线路。[118] 这项提议在20世纪90年代中期备受关注。悉尼（Sydney）和伍伦贡（Wollongong）(新南威尔士州)通勤走廊是澳大利亚最大的走廊，每天有超过20，000人通勤。目前的列车使用伊拉瓦拉线（ Illawarra），在伊拉瓦拉悬崖峭壁和太平洋之间，行驶时间约为2小时。该提议将旅行时间减少到20分钟。
2008年底，针对没有调查地面运输选项的爱丁顿运输报告，向维多利亚州政府提出了一项建议，即修建一条私人出资运营的磁悬浮线路，为大墨尔本大都会区服务。[119][120] 磁悬浮列车将为400多万人口服务， 该提案的成本为80亿澳元。
然而，尽管道路拥挤，但由于澳大利亚人均道路空间最高，[来源请求] 政府否决了扩建道路的建议，包括耗资85亿澳元的公路隧道、60亿澳元的东线到西环路扩建工程和7亿美元的弗兰克斯顿的环绕道路。
记者安德鲁·斯潘诺斯（Andrew Spannaus）于2008年4月在布雷西亚（Brescia）正式提出了第一个建议，他建议马尔彭萨机场（Malpensa ）与米兰（Milan）、贝尔格蒙和布雷西亚（Bergamo 和 Brescia）之间修建高速连接线路。[121]
2011年3月，尼古拉·奥利瓦（Nicola Oliva）提议在比萨（Pisa）机场与普拉托和佛罗伦萨（Prato到Florence）(新圣母大殿火车站和佛罗伦萨-佩雷托拉机场)之间建立磁悬浮线路。[122][123] 旅行时间将从平时的1小时15分钟减少到大约20分钟。[124] 该线路的第二部分将连接利沃诺（Livorno），以联合海运、空运和陆运系统。[125][126]
伦敦-格拉斯哥:[127] 英国提出了一条从伦敦到格拉斯哥的线路，从伦敦到格拉斯哥有几个路线选择通过英格兰中部、西北部或东北部。据报道，政府正在积极考虑这一问题。[128] 2007年7月24日出版的交付可持续铁路政府白皮书拒绝了这一方法 。[129] 格拉斯哥和爱丁堡之间的另一条高速线路也在计划之中，但是关键技术尚未解决。[130][131][132]
联合太平洋货运输机:美国铁路运营商Union Pacific正在计划在洛杉矶港和长滩港之间建造一个7.9 km (4.9 mi)的集装箱班车路线，以及搭载UP的多式联运集装箱转运设施。该系统将基于“被动式”技术，特别适用于货物转运，因为船上不需要电力。车辆是一个滑行到目的地的底盘。这个系统是由通用原子公司设计的。[133]
加利福尼亚州-内华达州州际磁悬浮列车:加利福尼亚州南部主要城市和拉斯维加斯之间的高速磁悬浮线路正在通过加利福尼亚州-内华达州州际磁悬浮项目进行研究。[133] 这个计划最初是作为I-5或I-15扩张计划的一部分提出的，但是联邦政府规定它必须与州际公共工程项目分开。
决定后，内华达州的私人团体提议在内华达州普里姆设立一条从拉斯维加斯到洛杉矶的线路；途经加利福尼亚州贝克以及圣贝纳迪诺县延伸到洛杉矶的其他地方。但政治家们担心州外的高速铁路线会将支出和游客一起带出州外。
巴尔的摩-华盛顿磁悬浮列车:巴尔的摩-华盛顿长64 km (40 mi)的超导磁悬浮列车项目，提议将Baltimore的卡姆登和巴尔的摩-华盛顿国际机场(BWI)与华盛顿哥伦比亚特区联合车站连接起来。[134]
宾夕法尼亚项目:宾夕法尼亚高速磁悬浮项目线路从匹兹堡国际机场延伸到格林斯堡，中间停在匹兹堡市中心和门罗维尔。这个项目最初被提出据称为匹兹堡大都市区大约240万人服务。巴尔的摩提案与匹兹堡提案竞争9000万美元的联邦拨款。[135]
圣地亚哥-帝国县机场:2006年，圣地亚哥委托进行了一项研究，为帝国县的一个拟建机场铺设磁悬浮线路。SANDAG声称，这个概念将是一个“没有终点站的机场”，允许乘客在圣地亚哥的一个终点站(“卫星站”)办理登机手续，乘火车到机场，然后直接登机。此外，火车还有运载货物的潜力。尽管没有商定经费，但要求进行下一步研究。[136]
奥兰多国际机场至奥兰治县会议中心:2012年12月，佛罗里达省的交通运输部有条件地批准了美国磁悬浮列车公司建造长14.9-mile (24.0-kilometre)的私人运营线路的提议 ，从奥兰多国际机场到奥兰治县会议中心的5站线路。该部要求进行技术评估，并表示将会发出征求建议书，以评审任何相互竞争的计划。这条路线需要使用公共通行权。[137] 如果第一阶段成功，美国磁悬浮列车公司将提出另外两个阶段 4.9 and 19.4 mi (7.9 and 31.2 km))将线路带到沃尔特（Walt ）迪士尼世界。[138]
圣胡安-卡瓜斯（San Juan – Caguas）:一个长达 16.7 mi (26.9 km) 的线路，有人提议将圣胡安的圣胡安地铁库比站与圣胡安南部卡瓜斯市的两个拟议中的站连接起来。磁悬浮线路将沿着连接两个城市的PR-52高速公路运行。根据美国磁悬浮列车项目，成本大约为3.8亿美元。[139][140][141]
多伦多动物园:总部设在埃德蒙顿的Magnovate公司在多伦多动物园提出了一个新的游乐设备和运输系统，恢复了多伦多动物园区域游客运载系统，该系统在1994年两次严重事故后关闭。动物园董事会于2018年11月29日一致批准了该提议。
该公司将在原路线(当地称为单轨铁路，尽管不被认为是单轨铁路)上建造和运营价值2500万美元的新系统，并在动物园运营15年，与动物园分享利润。该游乐设施将围绕动物园场地提供单向环路，服务于五个车站，并可能取代目前的动物园移动旅游电车服务。计划最早在2022年投入运行，如果获得批准，这将成为北美第一个商业运营的磁悬浮系统。[142]
2007年9月25日，巴伐利亚州宣布提供从慕尼黑到其机场的高速磁悬浮铁路服务。巴伐利亚州政府与德国铁路公司和西门子和蒂森克虏伯公司签署了18.5亿欧元的磁浮高速运输系统项目。[143]
2008年3月27日，德国交通部长宣布，由于修建这条铁路的相关费用增加，该项目已经取消。一项新的估计认为该项目费用总额在32-34亿欧元之间。[144]
瑞士快速铁路（SwissRapide）:瑞士快速铁路公司和瑞士快速铁路联盟正在计划和开发第一个磁悬浮单轨系统，用于该国主要城市之间的城际交通。SwissRapide将由私人投资者出资。从长远来看，瑞士快车将连接阿尔卑斯山以北的日内瓦和圣加仑之间的主要城市，包括卢塞恩和巴塞尔。第一个项目是伯尔尼-苏黎士、洛桑-日内瓦以及苏黎士-温特图尔。第一条线路(洛桑-日内瓦或苏黎士-温特图尔)最早可能在2020年投入使用。[145][146]
瑞士地铁:早期的一个项目，瑞士地铁公司设想了一种部分排空的地下磁悬浮列车(真空列车)。 如同瑞士铁路一样，瑞士地铁设想将瑞士的主要城市相互连接起来。2011年，瑞士地铁公司解散，该组织的知识产权被移交给洛桑的EPFL。[147]
上海-杭州
中国计划将现有的上海磁悬浮列车[148]扩建至上海虹桥机场，总长约35 km (22 mi)，然后向杭州市(沪杭磁悬浮列车)延伸200 km (120 mi)。如果建成，这将是第一条商业服务的城际磁悬浮铁路线。
这个项目有争议，而且一再拖延。2007年5月，该项目被官员暂停，据报道是因为公众对该系统的辐射有所担忧。[149] 2008年1月和2月，数百名居民在上海市中心示威，称线路太靠近他们的家，理由是担心由于暴露于强磁场、噪音、污染和线路附近相关财产贬值而导致的疾病。[150][151] 修建这条线路的最终批准于2008年8月18日获得。原定于2010年世博会前准备就绪，[152] 计划要求在2014年前完成。上海市政府考虑了多种选择，包括修建地铁以减轻公众的恐惧。同一份报告指出，最终决定必须得到国家发展和改革委员会的批准。[153]
2007年，上海市政府考虑在南汇区建一家工厂，生产城市用低速磁悬浮列车。[154]
上海-北京
一条拟建的线路将把上海和北京连接起来，距离为 1,300 km (800 mi)，估计成本为155亿英镑[155] 。截至2014年，尚未披露任何项目。[156]
台北的阳明山地铁线(一条连接台北市和新北市的环线)和几乎所有其他台北交通路线都被提议采用低速磁悬浮(城市磁悬浮)，尤其是对缺乏交通的天母北郊和阳明山。从这些郊区到城市，与高峰时间相比，过境时间将减少70%或更多，天母和阳明山之间的过境时间从大约20分钟减少到3分钟。线路的关键是阳明山站，在山中的“台北层”站，位在阳明山村下面200米，但有40部高速电梯可以到达该村。
Linimo或类似的系统会更受欢迎，因为它是台北公共交通系统的核心，应该一天24小时运行。此外，在某些地区，它将在距离公寓数米的范围内运行，因此磁悬浮列车近乎无声的运行和低维护要求将是主要优势。
这条线路可以延伸到蒋介石机场，也可以延伸到岛上，穿过主要的人口中心，高速铁路必须避开这些中心。磁悬浮列车的最小振动也适用于敏感硅铸造厂所在的新竹科学工业园区的相关运输。另一方面，与台铁淡水线和淡水高速渡轮的连接将提供到上海和长崎以及韩国釜山或木浦市的过夜旅行，从而连接四个国家的公共交通系统，与飞行相比节省大量化石燃料消耗。
在2013年上海世界地铁峰会上，杨明山地铁获得了“工程卓越奖”。
高速铁路连接九龙和香港与中国的边境，在规划阶段探索了不同的技术和设计，包括磁悬浮铁路和传统高速铁路，如果选择传统高速铁路，还包括新的专用线路和与现有西方铁路共用轨道。最后选择了传统的高速专用新路线。连接深圳-福田和香港(西九龙)的最后一期工程于2018年9月22日完工。它于2018年9月23日星期日向公众开放。
孟买——德里（Mumbai – Delhi）
一家美国公司向印度铁路部长(Mamata Banerjee)提交了一个连接孟买和德里的项目。当时印度总理 Manmohan Singh表示，如果线路项目成功，印度政府将在其他城市之间以及孟买中心和贾特拉帕蒂·希瓦吉（ Chhatrapati Shivaji ）国际机场之间修建线路。[157]
孟买——那格浦尔（Mumbai – Nagpur）
马哈拉施特拉邦（Maharashtra ）批准了孟买和那格浦尔之间1,000 km (620 mi)的磁悬浮列车的可行性研究。[158]
钦奈——班加罗尔——迈索尔（Chennai – Bangalore – Mysore）
将在2012年12月之前编写并提交一份详细报告，用于修建一条经班加罗尔（Bangalore）连接钦奈和迈索尔的线路，费用为每公里2 600万美元，时速350公里 km/h。[159]
由UEM集团必和必拓和阿拉集团领导的商盟提出了将马来西亚城市与新加坡连接起来的磁悬浮技术。这个想法最初是由YTL集团提出的。据说它的技术合作伙伴是西门子。但由于高成本而被搁置。从吉隆坡到新加坡的高速铁路重新浮出水面。该项目被称为2010年公布的经济转型方案(ETP)中的一个“高影响力”拟议项目。[160] 吉隆坡-新加坡高速铁路项目已经获得批准，但不使用磁悬浮技术。
2009年5月，伊朗和一家德国公司签署协议，使用磁悬浮列车连接德黑兰和马什哈德。该协议是伊朗道路运输部和德国公司在马什哈德国际博览会现场签署的。这 900 km (560 mi) 线路可能会将德黑兰和马什哈德之间旅行时间减少到大约2.5小时。[161] 总部设在慕尼黑的施莱格尔咨询工程师表示，他们已经与伊朗交通部和马什哈德省长签署了合同。“我们被授权在这个项目中领导一个德国商盟，”一位发言人说。"我们正处于准备阶段。"这个项目可能值100亿到120亿欧元之间，施莱格尔（Schlegel）发言人说。[162]
两起事件涉及火灾。1991年，宫崎市的一辆日本测试列车在一场大火中完全烧毁。[163]
2006年8月11日，上海高速磁悬浮列车抵达龙阳站后不久发生火灾。在车辆移动大约1公里以防止烟雾充满车站之前，人们被安全疏散。2010年11月，NAMTI研究所官员参观了SMT维护设施，了解到火灾原因是电池托盘中的“热失控”。因此，SMT获得了一家新的电池供应商，安装了新的温度传感器和绝缘体，并重新设计了托盘。
2006年9月22日，一辆高速磁悬浮列车在拉滕(下萨克森州/德国西北部)的一次试驾/宣传活动中与一辆维修车辆相撞。[164][165] 23人死亡，10人受伤；这是第一次磁悬浮列车事故死亡。事故是人为失误造成的。经过一年的调查，三名高速磁悬浮列车雇员被起诉。[166]
由于潜在的巨大冲击力和伤亡人数，高速公共交通的安全性越来越受到关注。就磁悬浮列车而言，事故可能是人为失误造成的，包括断电，或者是人为控制之外的因素，例如地震造成的地面晃动。
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