重载运输是当今铁路的主要发展方向之一，但随着重载列车速度的提高、轴重的增加以及编组的加长，线路和车辆间的相互作用变得愈加复杂。所以片面地追求更重、更长、更快的列车将会带来意想不到的问题：一方面会加速钢轨、扣件和轨枕等设备的损坏；另一方面，列车的动力学特性将会受到严重的影响。线路和车辆是一个相互作用的统一系统，线路设计的是否合理是重载铁路成功与否的关键，而传统的重载铁路线路参数研究并未深入考虑它们之间的复杂关系。如何通过合理优化线路参数来迎接重载运输的需求和挑战，使重载铁路与重载列车和谐作用，是国内外铁路领域不断追求的目标。本文在归纳总结国内外学者对重载铁路线路参数研究的基础上，通过采用理论分析、现场试验和模拟仿真相结合的方法对其进行了进一步的研究。所做的主要工作有：首先，基于UM动力学仿真软件建立了较完整的C80重载货车模型，并根据神朔铁路C80货车条件下线路动载试验数据对其进行了验证。结果表明：试验数据和仿真数据互有大小，但总体的变化规律相似。证明了所建模型能用于动力学仿真分析，也进一步说明了C80货车以不高于80km/h的速度在连续反向小半径曲线地段运行时是安全的。然后，利用建立的C80重载货车模型，在传统线路参数研究成果的基础上进一步分析了重载铁路线路平纵断面参数(缓和曲线长度、夹直线和圆曲线最小长度、圆曲线半径、超高、竖曲线半径、平纵断面重叠)对行车动力学特性的影响规律，得到了重载铁路线路参数选取的基本原则，为今后重载铁路线路参数的优化设计提供了参考。最后，利用建立的C80重载货车模型，分析了重载铁路轨道几何形位(轨距、水平、方向、高低、扭曲)偏差形式(幅值正负)对空车和重车动力特性的影响情况。结果表明：对于轨道状态幅值评价允许偏差管理值，几何不平顺对车辆各动力学指标产生的不利影响最大值与标准规定的安全限值相比还有一定的余量，所以其幅值评价允许偏差管理值可以根据具体情况适当地增加；几何不平顺不同对空车和重车的各动力学指标变化率的影响程度也不同，并且空车的各动力学指标变化率大于重车；空车受几何不平顺影响的动力响应较重车强，其行车稳定性和安全性较重车差；水平不平顺、轨距不平顺和高低不平顺幅值为正值时对行车的安全性和稳定性的不利影响要小于幅值为负值时，扭曲不平顺与之相反，而方向不平顺幅值正负对行车的安全性和稳定性的不利影响相同，其中由轨距不平顺幅值正负引起的车辆横向动力学指标(横向加速度、轮轨横向力、脱轨系数)的相差量最显著。