我国现有能源结构决定了我国以煤炭为主的能源发展战略。煤炭的需求量增加,对铁路运输提出了更高要求。发展铁路重载运输是缓和我国铁路运能与运量矛盾的主要途径。作为我国铁路重载运输的代表,大秦铁路2008年运煤量已达到3.5亿吨,2009年要达到4亿吨的预期目标,所以为完成2009年和以后的运量计划要开行2万吨及以上重载列车。随着大功率电力机车及其重联控制技术的发展,在牵引能力方面已可以满足2万吨级重载列车的要求,但关键是存在制动操纵导致的安全和断钩等问题,由于列车质量增大,长度增加,车辆轴重增大,制动力将加大,制动波传递时间也将加长,而且列车所占的线路的纵横断面也比较复杂,列车的受力情况更为复杂,这使列车的控制难度明显增加,列车纵向动力性能急剧恶化,易引起断钩,导致列车分离事故及其他事故。其原因主要是受制动波速的限制,使整列车中各车辆的制动不同步,在列车中形成剧烈冲击。我国在“七五”、“八五”国家重点科技攻关项目中,结合大秦线开行重载列车的机车车辆装备条件及线路条件,建立了列车运行模拟分析的数学模型,对五千吨和万吨重载列车动力学和操纵优化进行研究,并利用FORTRAN编制列车模拟操纵计算软件,理论上分析了重载列车运行的基本规律,但是由于两万吨重载列车的车长、车重以及很多新技术的应用,FORTRAN计算软件不能用于两万吨及以上重载列车动力学的研究。所以,本文首先利用VC,在FORTRAN仿真软件的基础上,编制新的动力学仿真软件,并进行仿真计算；然后,在重载列车紧急制动和缓解工况下,分别对列车在两种最恶劣的线路断面上运行的纵向动力学性能仿真,分析制动距离、最大车钩力和纵向冲动,从而得出最不利于列车运行的情况,并且总结列车运行过程中的规律。其次,分析不同坡度的坡道在列车紧急制动和缓解工况下,对列车制动距离、车钩力和纵向冲动的影响,为以后研究重载列车动力学和优化操纵提供研究基础。最后,根据试验数据和仿真数据进行对比,验证编程模型的正确性。