在货流充足的繁忙线路上，为提高运能组织重载运输，不仅满足社会经济快速发展需要，也是我国高速铁路投入运营后既有线货物运输的发展方向。本文较为全面地分析了美国、加拿大、澳大利亚、巴西、南非等国家发展重载运输概况和技术装备，对大秦重载专线开行单元列车运输组织模式、改造既有线开行混编组合列车运输组织模式、国内重载运输技术装备等方面进行了深入分析。本文以内蒙古地区煤炭产量及分布为基础，统计了蒙东、蒙西、呼伦贝尔地区煤炭外运情况，总结了大包线、通霍线货流、车流组织，大包线及相关线路组合分解站、摘加补机站、越行站作业组织，重载列车机车及列尾运用工作组织，应急救援作业组织，然后对大包线运输通道能力进行分析，提出了开行万吨列车运输组织存在的问题。本文重点论述了既有双线自动闭塞区段重载列车越行站布局问题，重新计算了旅客列车、重载列车区间及车站追踪间隔时分，总结了扣除系数法计算重载列车越行站间距的步骤，提出了既有线自动闭塞区段重载列车停靠站到发线数量计算方法，最后在列车运行图上铺画重载列车运行线，确定了重载列车越行站改造布局与重载列车开行数量之间的关系。