扩大列车编组可以在不改变机车车辆轴重的条件下大幅提高铁路运能,具有显著的经济效益。然而,随着列车编组的增大,列车纵向冲动问题也日益突出,纵向冲动不仅会加剧车体及钩缓系统部件的直接损伤和疲劳破坏,严重时还会造成断钩或脱钩等事故,严重威胁着重载列车的行车安全。此外,列车编组增大后其覆盖的线路平纵断面更为复杂,从而进一步加大了列车操纵难度。牵引重量的增加也对列车牵引及制动性能提出了更高的要求。本文针对托电铁路,运用列车纵向动力学理论研究分析了万吨重载列车在不同线路条件、不同运行工况、不同操纵方式时的纵向动力学特性,为列车扩编后的安全运行提供了理论参考。根据托电铁路未来的扩编计划,给出了SS4B型电力机车双机重联牵引万吨重载列车的纵向动力学分析模型。利用该模型计算分析了列车在多种工况下的纵向动力学特性,并与现场试验结果进行了对比验证。结果表明,不同工况下列车速度及位移的计算结果与实测结果吻合较好；列车最大车钩力及最大加速度等纵向动力学指标的计算结果与实测结果略有差异,主要是由于模型中机车车辆的初始状态及线路条件与实际情况存在一定差异而导致的。利用本文所给出的模型计算分析了计划开行列车编组在不同坡度坡道上实施起动及制动时的纵向动力学特性。结果表明,上坡道坡度越大,则列车起动加速性能越差；线路坡度对起动过程中列车最大车钩力及最大加速度影响较小；列车制动时间及制动距离随下坡道坡度的增加而增加；下坡道坡度越大,则制动过程中列车最大车钩力越小；线路坡度对制动过程中列车最大加速度无明显影响。针对托电铁路扩编后遇到的动能闯坡问题,以列车坡顶速度不得小于机车计算速度为依据,提出了一种计算列车最低闯坡速度的方法。对列车运用动力制动及空电联合制动通过托电铁路长大下坡道区段进行了计算,结果表明动力制动力上升时间、动力制动初始位置等因素对列车纵向动力学性能影响较小；列车仅使用动力制动无法有效地控制车速；为防止超速事故发生,列车在经过长大下坡道区段时需进行空电联合循环制动,且第一次制动时列车管减压50kPa,第二次制动时列车管减压60kPa为最优方案。