高速铁路空间线形参数设计中平面曲线和竖曲线重叠设置对工程投资和技术安全方面具有重要的影响。传统铁路线路参数研究方法中没有考虑车—线之间复杂的动力相互作用,不能准确地揭示线路参数与列车运行性能之间的内在联系。为了在选线设计中,合理、有效的考虑车线的相互动力作用,减少投资方面的浪费,增大技术安全保障,有必要对平竖曲线重叠设置时线路参数的动力学性能进行分析。本文采用德国的Simpack软件和我国高速铁路CRH2-300动车组参数,应用多体动力学理论建立列车—线路耦合系统模型,以列车临界速度进行模型验证,并且以实际线路仿真分析结果与相关文献实测结果进行比较,得出本文所建立的列车-线路耦合系统模型能够较好的反映车-线系统的动力特性。应用所建立的列车—线路耦合系统模型,本文通过对我国高速铁路进行动力学仿真计算,分析了竖曲线与平面圆曲线重叠、竖曲线与缓和曲线重叠设置时动力性能的变化。研究竖圆曲线重叠时重点分析了重叠位置、超高、平曲线半径、竖曲线半径、速度对车—线动力性能的影响,研究竖缓重叠时主要分析了重叠设置位置对车—线动力性能的影响。最后总结归纳基于动力学分析的平竖曲线重叠设置计算与方法,并应用该方法计算给出平竖曲线重叠设置时参数匹配的建议值。本文首次利用车—线耦合动力学理论对高速铁路空间线形设计中平竖曲线重叠设置条件进行了理论探讨,得出的结论与方法对我国铁路建设的发展和高速铁路理论系统的完善具有重要的意义。