随着铁路技术的不断进步,提速和重载已成为铁路货运发展的主流方向。但是伴随着重载列车的开行,列车牵引总重的不断增加,暴露出列车在制动缓解和在长大多变坡路段运行过程中易出现纵向冲动大的严重问题,因此应用仿真系统对2万t列车操纵优化和编组优化问题进行研究具有重要现实意义。本文通过分析朔黄铁路2万t重载组合列车行驶过程中采集的试验数据,并且结合空气制动与纵向动力学联合仿真系统,对2万t重载组合列车在朔黄铁路的长大下坡道的行驶操纵方法进行仿真优化,并且对2万t重载组合列车不同的编组模式进行仿真分析比较。仿真优化结果表明,当2万t重载组合列车完全处于同一坡度坡道的情况下,无论是制动缓解,还是施加电制动或电牵引,列车纵向冲动水平与平道相差不大,最大车钩力发生位置与平道相近。在凹形坡道上施加空气制动或电制动、在凸形坡道上缓解会使列车车钩力增加,列车运行时要尽量避免上述操作,若无法避免,建议最好是整列列车的前3/4通过变坡点后再进行相应的操纵;在凹形坡道上缓解、在凸形坡道上施加空气制动或电制动能降低列车车钩力大小,列车运行时要尽量使用上述操作,建议最好是中部机车位于变坡点附近时进行相应的操纵。按上述操纵方法,在朔黄铁路K8+000至K45+000长大坡道路段,优化后列车平均速度比优化前提高3.84km/h,全车最大拉钩力减小24.6%,最大压钩力减小10.6%;在K156+000至K180+000长大坡道路段,优化后列车平均速度比优化前提高3.25km/h,全车最大拉钩力基本维持不变,最大压钩力减小8.9%。使用长波浪制动方法能减少制动缓解次数,减少列车因制动缓解产生较大车钩力的概率。与1+1+可控列尾编组形式相比,1+1后+可控列尾编组、1+1+1编组不仅在制动缓解时不会产生过大的车钩力,而且在多次循环制动情况下也能保证列车的制动能力。相比现有列车编组方式,在K16+731至K36+000长大坡道路段,1+1后+可控列尾编组方式和1+1+1编组方式列车最大拉钩力减小63.1%,1+1后+可控列尾编组最大压钩力减小55.6%,1+1+1编组最大压钩力减小60.9%;在K156+000至K180+000长大坡道路段,1+1后+可控列尾编组最大压钩力减小20%,1+1+1编组最大压钩力减小32.7%。由此证明了上述优化方法的合理性。