重载运输是缓解我国铁路运能紧张局面,解决我国铁路进一步适应国民经济发展需要的重要途径,同时也是今后我国铁路货物运输发展的方向。随着大批客运专线相继投入运营,既有线的运输能力将得到一定程度的释放,对既有铁路进行有计划、有选择的技术改造,开行重载列车,能够充分利用既有设备条件,节约资金投入,大幅度增加线路输送能力,提高铁路劳动生产率,降低货物运输成本。论文以“铁路既有线重载化改造”为研究对象,从宏观到微观,按照既有铁路重载化改造项目设计施工的先后顺序,依次选取了三个相关问题,进行较为深入的研究。(1)阐述了我国重载路网的发展规划情况,提出了重载运输通道规划所应遵循的原则。以铁路部门收益最大为目标函数,以线路通过能力和投资金额上限为约束条件,建立了基于径路的重载线路投资决策与货流分配模型,并利用Lingo 11.0优化软件对一算例进行求解。(2)对重载化改造项目进行效益分析和评价有利于重载化改造项目取得良好的经济效益,实现铁路良性发展,并能够为相关决策提供科学的依据。论文结合经济学以及会计学的相关理论,分析了重载化改建项目所产生的经济和社会效益。从系统分析的角度出发,建立了项目效益评价指标体系。该指标体系从财务效益、国民经济效益和社会效益的三方面选取了投资回收期、就业效果等共八项作为评价指标。运用可拓优度评价方法,对某重载化改造项目效益进行综合评价。(3)铁路圆曲线外轨超高的设置是重载化改造中线路设计的重要环节。它不仅关系到列车运行的安全性和舒适性,同时也与运营、维修费用有较为密切的联系。论文阐述了曲线外轨超高设置计算的常规方法及其影响因素,使用ADAMS/Rail软件构建了客车车体和货车车体模型。运用计算机仿真模拟的方法,探讨了曲线超高、曲线半径和列车运行速度三者之间的关系,同时以此为基础,针对重载列车与旅客列车速差大的特点,选取了四种速度匹配方式进行仿真实验,得出了在相应的速度匹配条件下,曲线外轨超高所应设置的合理范围。