近年來，隨著世界科學技術的發展，高速鐵路相繼在一些工業發達國家投入使用，引起了世人的矚目，各國競相提高列車運行速度，最高速度已達到每小時270千米，而且還有繼續提高的趨勢。
那麽人們可能要問：鐵路運行速度的提高有沒有極限?最高速度能達到多少？能不能趕上飛機的速度呢?
要回答這個問題，首先要從鐵路運輸的原理談起。
從1825年英國人修建世界第一條鐵路以來，時間已過去了170年。鐵路運輸遍及全球，科學技術不斷發展，但鐵路運輸的基本原理並沒有改變，即有牽引動力的機車(火車頭)拉動列車在鋼軌上運行，機車的動力有多種：如蒸汽機、柴油機、燃氣輪機、電動機等，通過拉動裝置驅動動輪旋轉，借助動輪與鋼軌之間的黏著力而產生機車牽引力，當牽引力大於列車阻力，就可以拉著列車在鋼軌上運行，可以拉動比機車自身重量大10～20倍的列車。
科學家們進行過研究，這種借助於機輪與鋼軌之間黏著力運行的速度是有限度的。這種鐵路隨著運行速度的升高，輪軌間的黏著力會逐漸減小，車輛的阻力卻會增大，當機車運行速度達到每小時350—400千米時，阻力會大於黏著力，列車就無法運行了。因此，常規的高速鐵路運行速度隻能以此為限。
然而，有沒有別的辦法提高鐵路的運行速度呢?絕頂聰明的人類現已發明了一種懸浮式鐵路，可以大大提高鐵路的運行速度。
懸浮式鐵路的最奇妙之處，也就是與常規鐵路最大的不同在哪裏呢?
常規鐵路要使機車的輪子與鋼軌接觸而產生黏著力，而懸浮式鐵路的輪子與鋼軌卻不接觸，中間保持著一定間隙，好像機車懸浮在鋼軌一樣，這個思路多巧妙啊!
現代的懸浮式鐵路，按照懸浮方式來分，有氣墊式和磁力式兩種。
氣墊式懸浮鐵路就是使列車車底麵與鋼軌之間充氣形成氣墊，列車懸浮在鋼軌之上運行，這就會大大減少運行阻力。據法國人在1969年試驗，氣墊式列車運行速度達到每小時422千米，這把現有的高速鐵路的速度提高了一倍。
磁力式懸浮鐵路是利用電磁鐵吸引鐵板的原理，使列車車體與鋼軌間形成一定的間隙，使列車懸浮於鋼軌之上運行。目前德國研製的這種列車，速度每小時可達500千米，英國使用磁力式懸浮列車，已在伯明翰市投入試驗營運。
還有一種原理類似但更先進的超導磁力式懸浮列車或高溫超導磁力懸浮式列車，它使用高溫超導材料，列車的運行速度每小時可達500．i700千米，屆時從日本的東京到大阪隻需1個小時，差不多趕上了波音747飛機的速度，新幹線高速鐵路將會黯然失色。
超導磁力懸浮式列車除了高速度之外，還具有無噪音、無振動節省能源等特點，是21世紀頗為理想的運輸工具。這種最新式高速列車的技術，日本居領先地位。有報道說， 日本人已在1994年11月開始在山梨縣研製這種新車輛。它的外形像是一條“眼鏡蛇”，可以減少高速運行時的空氣阻力，．車身采用的是鋁合金材料，因此十分輕巧，製造技術中采用了很多航空技術，但是造價可不低，每一輛車的造價要15億日元哩!
日本的超導磁力懸浮式列車可望於本世紀前製造完成使用，而真正投入商業運營的將是21世紀的事了，那時，這種高速火車真可以與民航飛機相媲美了。
千姿百態的城市地鐵
在19世紀50年代末至60年代初，英國有一位能言善辯的律師，叫查爾斯．皮爾遜。他看到倫敦的地麵交通十分擁擠，並想到今後這種情況會越來越嚴重，而新興的鐵路運輸在人和貨物的運載量和速度方麵，已顯示出巨大優勢，就建議市政府興建地下鐵道。在1863年。倫敦建成了世界上第一條地下鐵道，長6千米。這是名副其實地將地麵的鐵道搬到了地下。在地下的巨型管道中，蒸汽機車拉著列車轟鳴運行，冒出的黑煙長時間地在車站、隧道中聚集，讓人看不清周圍的東西，嗆得人們咳嗽不停。到1890年，英國建成了用電力機車牽引的地下鐵道。
由於地下鐵道具有運量大、不阻塞、低噪音、無汙染、安全舒適、節約能源等優點，因此發展很快。目前，地下鐵道運行裏程最長的是美國，而興建地下鐵道城市最多的國家是前蘇聯，其次是美國，日本居第三。修建地下鐵道的方法愚可分明挖法和暗挖法兩種’明攛單就是在地麵先挖一長坑，在坑裏鋪設一條巨大的管道，再在管道內鋪上鐵道，安裝信號係統，建好站台，等等，再用土把這管道埋好。這種方法一般用於建設離地麵較淺的地下鐵道(15米以內)。這種施工工序簡單，可充分發揮大型土建機械設備的效能。天津地下鐵道和北京地下鐵道的一線、環線都是這樣建成的。
而暗挖法是像蚯蚓鑽洞那樣，所有的工作都在地下完成，僅把挖出的土運到地而就是了。現在北京、廣州正在建設的地下鐵道就是采用的這種方法，它特別適用於城市中心地帶或距地麵較深處修建地下鐵道。
現在，地下鐵道使用的機車都是電力機車，但與常規的電力機車不大一樣。為了降低隧道的高度，電源線路不在車廂上方。而在側麵，所以機車的導線架也不設在車頂，而設在車門以下。此外，每節車廂都有電動機，許多車廂都有駕駛室，這樣，列車起動、製動都快而靈活，易於編組，可以從兩個方向運行。地下鐵道的列車一般由3—6節車廂組成，每節長13—15米，可搭乘11—200人，有的車廂更大，可容納900人左右。
1997年，前蘇聯在地震多發區的塔什幹(現為獨立的塔什幹共和國首都)建成了一條長15．4千米的地下鐵道。這是第一條建在地震區的地下鐵道。他們采用了多種特殊技術和設施來應付地震。比如，每隔15米安裝一台地震傳感器，隻要有任何輕微震動，傳感器就能自動發出警報，使人們戒備。這樣，一旦發生即使是裏氏七級的地震，地鐵會立即停止運行，整個地下鐵道仍能安全，保持完好。地震區的地下鐵道對發展當地的經濟和交通事業起著重大作用，但由於這種地下鐵道每千米的造價和自動化程度都高於一般標準，所以投資、運行費也高，要求更複雜、嚴格的管理係統。
歐洲的人力資源不那麽豐富，為節省人力，提高客運量，法國於1982年建成世界上第一條無人駕駛的地下鐵道。列車時速為60—80千米。在人流高峰時，1分鍾開出一趟，平常是每5分鍾一趟，每天客運量約5萬人次。無人駕駛的地下鐵道自動化程度高，駕駛、售票、檢票全部采用自動裝置。全線隻有5名工作人員在控製室內通過2000台電視屏幕進行監控。控製室的電腦與各站台、車廂內200個微型信息處理機相連。萬一發生故障，遙控係統可令列車減速或停車。一般故障由控製中心排除，特殊故障才到現場處理。此外，每個車站都裝有雙重安全係統，站台門隻有車門打開時才開啟，以保證安全。如果車廂內有人犯罪，乘客可隨時用車內電話與控製中心聯係，遙控係統可令車門鎖上，把車一直開到有40名警察的特種警衛車站，然後處理事件。這條線路從未發生過事故，以安全可靠著稱。
地下鐵道的優點雖然很多，但造價昂貴是它的致命弱點。為降低造價，很多國家把郊區的地下鐵道線路建在地麵上，把市區部分地下鐵道線路建在高架橋上，因此“地下鐵道”成了市內地下、地麵、高架鐵道的總稱。現在隻有馬德裏、漢城、北京等十幾座城市的地下鐵道全部建在地下(但北京至通縣的地鐵將建在地麵)，而像薌加哥、倫敦、舊金山等城市．地下鐵道的地下部分還不及全長的一半。