近年来经济的快速发展、对运输能力的不断需求,推动着我国重载运输朝着大轴重、长编组的方向发展。长编组条件下列车制动波传递需要更长时间,列车纵向冲动作用不容忽视。我国地势复杂,山区丘陵较多,近年来重载铁路在通过复杂路段时不得不采用大坡道、小曲线以克服地形高差。若此时在复杂线路条件下制动,列车纵向冲动加剧轮轨作用,成为危及行车安全的主要风险源,因此开展重载列车在长大下坡道曲线地段行车性能研究具有十分重要的意义。本文建立了满足长大下坡道曲线地段行车性能模拟的重载列车系统动力学模型,分析了重载列车在常用全制动、紧急制动和循环制动工况下曲线段的行车性能分析,并根据行车性能指标变化趋势给出了大坡度小曲线半径推荐值。研究成果如下:(1)在多体动力学、列车纵向动力学基础上,考虑列车空气制动特性、钩缓系统迟滞特性,建立了列车纵向动力学模型、货车模型和纵、横、垂三维混合列车动力学模型,并验证了模型的正确性,为重载列车长大坡道曲线段行车性能分析提供科学手段。(2)对长大列车在制动工况曲线通过安全性分析,得到列车最大车钩位和曲线段车辆最大车钩位并不一致,车钩力最值相差较大;在制动工况下,列车以前后偏载、在轨道面扭转的状态运行,且常用全制动和紧急制动是前转向架被抬起、后转向架被挤压,循环制动是前转向架被挤压、后转向架被抬起。通过与不考虑纵向冲动车辆的曲线通过性能对比发现,列车制动不同步造成的纵向冲动加剧轮轨作用,其中紧急制动最明显,在13‰坡道500m半径曲线地段表现为轮轨横向力增大28.0%、脱轨系数增大33.3%、倾覆系数增大55.6%、轮重减载率增大100.0%。(3)分析圆曲线半径对行车性能的影响。当曲线半径小于800m时,考虑纵向冲动和不考虑纵向冲动条件下的动力学指标提高幅度较大;曲线半径大于800m后,两种情况下的各项动力学指标变化趋于平缓,从提高列车行车安全、减缓曲线病害角度考虑,建议长大坡度最小曲线半径取800m。