1.與時間賽跑——中國高速火車“子彈頭”
隨著科技的不斷發展，我國也在大力發展高速列車，“子彈頭”就是其應用之一。
在我國，“子彈頭”列車的科學名稱為“動車組”——頭文字為“D”。這種新型列車，無論是從動力、材料，還是其內部結構上，都使用的是最新的機車技術。近年來，我國已掌握時速為200千米之上的動車組集成、牽引製動、車體材料，以及網絡等核心技術。
輕量化是高速列車的重要技術之一，列車運行每牽引重為一噸的重物，大約要消耗能是12千瓦，行駛到300千米時，每牽引一噸重物，大約要耗費16～17千瓦。正由於此，世界各國都爭先恐後地發展輕量技術。
“子彈頭”的整個車身，采用的都是高強度的鋁合金材料，這是為了減少自重和增強耐腐蝕性，而其車體的部分構件，多數是由不鏽鋼製造出來的。鋁合金重量不及鋼鐵，較多地采用鋁合金，高速列車能夠更好的減重提速；將列車設計成全列密閉型的，是為了最大限度降低噪聲，同時抵禦高速行駛時來自車廂外巨大的氣體壓力。不僅如此，“子彈頭”采用的非金屬材料和新型內裝飾複合材料，都是嚴格按照國際防火標準而執行的，因為隻有這樣，才能確保發生火災時，火勢不會迅速蔓延。
另外，在研製“子彈頭”列車時，采用了先進的高速動車組動力技術——動力分散技術。對於一般的電力機車和內燃機車而言，動力裝置大多集中安裝在機車上，而且在機車後有許多沒有動力裝置的客車車廂。動車組運行的動力，不僅來源於機車，而且部分車廂也有動力設備，能夠提供動力，有利於提高、保障時速200千米，而且這樣的話，即使有一兩節動車發生意外，運行仍可正常進行。
如果“子彈頭”在軌道上發生故障時，可以自動停車或減速，因此其安全性較高。另外，“子彈頭”還有一個優點，車廂內空氣質量優良，幾乎等同於國家機場的水平，這主要獲利於中國自主研發的紙濾裝置。
再生製動技術，是“子彈頭”采取的另一項技術。從200千米下降到90千米左右，靠的完全是電機反向旋轉，利用列車產生的巨大慣性產生電能，然後再輸電，這一過程既綠色又環保，不會出現任何機械磨損。當列車時速降到低於90千米時，第二階段的機械製動才開始實施。顯然，200千米的列車製動距離，已經算得上非常小，已經達到世界先進水平。
由於高速列車行駛速度非常快，因此極易遭到飛鳥、碎石、雨霧等近地麵物體的“侵襲”。在這種情況下，研製專家將“子彈頭”擋風玻璃的防撞和透視性，設計成與飛機駕駛艙玻璃的技術參數差不多相同。而且還采用了視覺調節技術，來減速車窗玻璃，這樣的話，旅客即使看了窗外景色，也不會出現頭暈目眩的感覺。此外，安裝在列車每節車廂兩頭車窗玻璃非常特別，在陽光的照射下，會出現各種顏色。事實上，這些特別的玻璃是用來逃生的，一旦遇上緊急情況，工作人員或乘客就可以拿起車窗旁的尖錐，打破彩色玻璃，然後逃離危險。而且這種玻璃材質特殊，即使打碎了，也不會使人受傷害。
不僅如此，“子彈頭”為旅客提供服務的各項設施，都是通過電子計算機操控的，整個列車實行的網絡是兩級，能夠對全列車的所有設備進行監控。電子屏幕可以為乘客隨時提供列車行駛的速度、經過的地方等多種信息。
當乘客坐在列車的座椅上時，就會發現扶手上有兩個按鈕，其實這是用來調節靠背的傾斜角度和坐墊的長短的。而且前後排座椅之間空間充裕，能夠拉展開前排座椅後麵的隱藏桌子，用以盛放物品和用餐時使用。此外，整排座椅能夠旋轉180°，這樣的話，前後兩排的乘客，就能夠麵對麵地交談了。研製人員在座椅底部，設有一個腳踏裝置，乘客隻需輕踩一腳，然後輕輕地推一下，座椅便可以旋轉了。
列車在返程的時候，不需要掉頭，這是由於其能夠在兩端駕駛。在列車掉頭的同時，隻需旋轉全部座椅的方向即可。
2.電磁產物——磁懸浮列車
隨著時代的發展，人們對火車速度的要求也越來越高，於是，磁懸浮列車便應運而生了，而且它既沒有“腿”，也沒有“胳膊”。
磁懸浮列車，簡言之是一種沒有車輪的陸上無接觸式有軌交通工具，時速高達500千米。其工作原理是利用常導或超導電磁鐵與感應磁場之間產生相吸或相斥的力，使列車“懸浮”在軌道之上或之下，運行時摩擦為零，這樣一來，傳統列車車軌粘著限製、機械噪聲和磨損等問題也就克服了，同時具有很多優點，例如啟動快，停車快，具有很強的爬坡能力等。
德國的赫爾曼·肯珀於1922年，提出了電磁懸浮原理。他於1934年申請了磁浮列車這一專利，自此之後，人類高速乘行的夢想進程便開始了。由於人們對速度的要求越來越高，於是便把目光轉向了摩擦阻力大大減小的磁懸浮。從技術的角度上來說，磁懸浮並不及量子計算機之類的發明高深莫測。在我們日常生活中，僅一小塊磁鐵，隨便幾個釘子，我們就能夠輕易體會到，磁力產生的相吸與相斥的力。很顯然，這種懸浮要達到穩定狀態，是相當困難的。而且科學家的創想，並不能憑一塊簡單的磁鐵和幾個小鐵釘，就能夠說明實質性的問題。
磁懸浮列車的發展史已有幾十年了，直到今天，磁懸浮技術形成了兩大研究方向，分別是德國的EMS係統和日本的EDS係統。其中EMS（常導磁吸型）係統，是利用常規的電磁鐵與一般鐵性物質相吸引的基本原理，將列車吸附起來，懸浮運行。日本青睞的EDS（排斥式懸浮）係統，則是利用超導的磁懸浮原理，從而使車輪和鋼軌之間產生相斥的力，列車受到排斥，懸空而行。目前為止，這兩種車型的時速大約都達到了500千米。由此看來，兩種方案各有可取之處，至於孰高孰下，目前也很難說清楚。
1992年，德國工程師赫爾曼·肯佩爾，最早提出了“常導型”磁懸浮列車這一構想。上海磁懸浮列車，是世界首條磁懸浮列車示範運營線。在其建成之後，從浦東龍陽路站抵達浦東國際機場，路程總長為30多千米，最多隻用7分鍾。此列車為“常導磁吸型”（簡稱“常導型”）磁懸浮列車，是利用“異性相吸”的原理設計而成的，屬於吸力懸浮係統，利用在列車兩側安裝的轉向架上的懸浮電磁鐵以及軌道上鋪設的磁鐵，然後在磁場的作用下產生吸力，從而使車輛浮起來。
將電磁鐵安裝在列車底部及兩側轉向架的頂部，在“工”字形軌道的上方和上臂部分的下方，分別安裝反作用板和感應鋼板，用來控製電磁鐵的電流，從而使電磁鐵和軌道間距離保持在1厘米，然後讓列車間的吸引力與列車重力互為相等，列車在磁鐵的吸引力下，就會浮起大約1厘米，列車便懸浮在軌道上運行了。進行這一係列工作，控製電磁鐵的電流，必須準確無誤。
事實上，懸浮列車的驅動，和同步直線電動機原理是相同的。簡單地說，流動的交流電位於軌道兩側的線圈裏，線圈會因此變為電磁體，然後利用列車上的電磁體的相互作用，推動列車行駛。
由於被安裝在列車頭部的N極電磁體，受到位置靠前的軌道上的S極電磁體的吸引，與此同時，又受到位於軌道後方的N極電磁體的排斥。在列車前進時，在線圈裏流動的電流方向也就反過來了，也就是說S極變成N極，N極變成S極。二者循環交替，列車就能夠運行了。
磁懸浮列車的穩定性，通常是由導向係統來控製的。而“常導型磁吸式”導向係統，是安裝在列車側麵一組專門用於導向的電磁鐵。一旦列車出現左右偏移的情況，安裝在列車上的導向電磁鐵，就會與導向軌的側麵產生排斥力，車輛因此恢複正常運行。如果列車運行在曲線或坡道上，控製係統便會通過控製導向磁鐵中的電流，從而達到控製列車的運行。
雖然上海磁懸浮列車時速高達430千米，然而在一個供電區內，卻隻能運行一輛列車。而在軌道兩旁25米之處均有隔離網，上下兩側同樣設有防護設備。軌道全線兩邊50米的範圍之內，設有國際上最先進的隔離裝置。在列車轉彎處半徑為8千米，看上去幾乎是一條直線；半徑最小的為1300米。在乘坐這樣的列車時，人們根本不會產生不舒適的感覺。
磁懸浮列車，是21 世紀理想的超級特快列車，現已引起世界各國的重視與觀注。現如今，我國和日本、德國、英國、美國都在進行積極的研究工作。其中日本的超導磁懸浮列車，已經試驗成功，時速超過500千米。
3.城市新幹線——地鐵
中國古代神魔小說《封神演義》中的土行孫，身懷鑽地絕技，而我們生活中的地鐵，也具有這樣的特性，這似乎與“土行孫”極為相似，讓我們共同來了解一下現代新版土行孫吧！
地鐵通常指地下鐵路，故也有人將其稱之為地下鐵路。從狹義的角度來講，專指以在地底下運行為主的城市鐵路係統或捷運係統；如從廣義上來講，由於許多此類的係統為了配合修築的環境，可能存在地麵化的路段，所以地鐵涵蓋了各種地底與地麵上的高密度交通運輸係統。
1863年，倫敦大都會鐵路，為了解決當時倫敦的交通堵塞問題，開通了世界上首條地下鐵路係統。由於那時電力還未普及，所以即便是地下鐵路，也隻能使用蒸汽機車。此外，機車釋放出的廢氣會危害人體，因此那時的隧道每隔一段距離，便要有一個與地麵打通的通風槽。
倫敦於1870年開辦了第一條客運的鑽挖式地鐵，從倫敦塔附近越過泰晤士河。由於這條鐵路存在許多問題，幾個月之後就關閉了。1890年，開通了現存最早的鑽挖式地下鐵路，位於倫敦，與市中心及南部地區相連接。起初，鐵路的建造者計劃使用與纜車類似的推動方法，然而後來卻用了電力機車，於是就成了第一條電動化地下鐵路。
1905年，倫敦市內開通的地下鐵路，已完全實現電氣化。奧匈帝國的城市布達佩斯於1896年，開通了歐洲大陸首條地下鐵路，全程為5千米，途經11站，直到今天仍然在使用。
1900年，法國巴黎開通了巴黎地鐵，最初的名字是法文的，譯意指“大都會鐵路”，是直譯過來的，後來簡寫成“metro”，這就是為什麼現在會有許多城市軌道係統，都稱metro的原因。順理成章，俄羅斯的地鐵，同樣采用了西裏爾字母。
通常情況下，大多數城市軌道交通係統，都是用來運載市內通勤的乘客。然而在很多場合下，城市軌道交通係統都是城市交通的骨幹。不過它們有一個共同點，城市軌道交通係統，大多是用來解決交通堵塞問題的。
美國芝加哥，曾有用來運載貨物的地下鐵路；英國倫敦，曾有專門運載郵件的地下鐵路。不過，這兩條地下鐵路在1959年與2003年相繼停用。
在戰爭時期，例如第二次世界大戰，地下鐵路也可當作工廠或防空洞。其中有許多國家，例如韓國的地鐵係統，在設計時都將戰爭發生的可能性設計在內，因此無論從鐵路的深度方麵，還是人群控製方麵來說，都同時肩負著日常交通及國防的雙重重要任務。
此外，一些地方的地下鐵路建築在地底下，不僅是為了避開地麵的繁忙交通及房屋，更重要的是為了避免鐵路係統受到外界惡劣天氣的影響，莫斯科地鐵地麵線就是一個典型例子：4號線及L1號線。此鐵路線，在極端寒冷的天氣下，維修費比地下線的建造費用要多得多。
不僅如此，城市軌道交通係統，也會用來展示國家的經濟、社會以及技術上的優勢地位。其中最為著名的是，前蘇聯的地下鐵路係統以及朝鮮首都平壤的地下鐵路係統，二者都以華麗的裝飾而蜚聲中外。
早期的城市軌道係統車廂，是木製的。後來，成了鋼製的，這主要是為了減少發生火災造成的多種危險。於1953年開通的多倫多地下鐵路，車廂改良為鋁製，不僅大大降低了維修成本，而且還大大減少了重量。
與主要幹線上的鐵路比起來，很多地下鐵路行走的隧道相對較小。因此通常情況下，地下鐵路的列車體積相對要小。在一些條件下，隧道甚至能夠對列車的形狀設計造成影響，如倫敦地鐵的部分列車。
對於大多數的城市軌道係統來說，使用較多的是動力分布式（即使用動車車廂，每一節車廂都擁有自己的動力），卻不采用動力集中式。如果使用動力集中式的話，用到的往往是推拉運作。
更為先進的是，部分地下鐵路係統，已開始引入列車自動操作係統。例如倫敦、巴黎、新加坡和我國台灣、香港等地，都不需要對列車進行控製。世界上最先進的，是位於溫哥華的自動化LRT係統，整個LRT所有的車站及列車實施的都是“無人管理”。在我國，上海軌道交通10號線也將試行無人駕駛，司機隻需進行一些簡單的監控。
地鐵適應時代應運而生，這是由於它有以下幾個優點：
（1）節省土地。
一般情況下，大都市的市區地價昂貴，如果將鐵路建於地底下，不僅可以節省地麵空間，而且剩下的地皮還可用在其他重要的方麵。
（2）減少噪音。
由於鐵路建於地底下，所以列車運行時，會大大降低地麵噪音。
（3）減少幹擾。
地鐵的行駛路線，不與其他運輸係統（如地麵道路）交叉、混雜在一起，因而行車受到的交通幹擾就相對要少，同時也能夠節省大量時間。
（4）節約能源。
現如今，環境問題日趨嚴重，地鐵便成了最佳的大眾交通運輸工具。地鐵在運行時，不僅穩定，同時能夠節省大量時間，樂於搭乘的民眾非常多，取代了許多開車所消耗的能源。