分類
單元式重載列車：使用大功率機車雙機或多機與一定數量的同型大型專用貨車固定編組，組成一個長、大、重的運輸單元，固定列車編組（包括編組輛數和機車車輛的編挂位置），固定列車到發地點，固定貨物品名，固定發送量，固定裝卸、運行時刻和運行線的列車。
組合式重載列車：把兩列或兩列以上的開往同方向的普通貨物列車首尾聯在一起，占用一條運行線運行的列車。
整列式重載列車：機車集中編挂于列車頭部的超長超重列車。
大秦重載運煤專線
專線介紹
大秦鐵路自山西省大同市至河北省秦皇島市，縱貫山西、河北、北京、天津，全長653千米，是中國西煤東運的主要通道之一。大秦鐵路是中國新建的第一條雙線電氣化重載運煤專線，1992年底全線通車，2002年運量達到一億噸設計能力。
為最大限度發揮大秦鐵路作用，有效緩解煤炭運輸緊張狀況，自2004年起，鐵道部對大秦鐵路實施持續擴能技術改造，大量開行一萬噸和兩萬噸重載組合列車，全線運量逐年大幅度提高，2008年運量突破3.4億噸，成為世界上年運量最大的鐵路線。2010年12月26日，大秦鐵路提前完成年運量4億噸的目标，為原設計能力的4倍。
強力“中國芯”
單軸功率1600千瓦、單機牽引1萬噸的重載機車成套技術裝備，被譽為“世界機車金字塔尖”。2004年，中國鐵路大功率機車技術引進的大門先後打開。經過長時間艱難談判，中國與德國西門子、法國阿爾斯通、日本東芝等跨國企業，達成了引進大功率重載機車技術的合作協議。
中國鐵路計劃引進6軸9600千瓦大功率電力機車。但是，這款産品國外并沒有下線。鐵道部敲定了“兩步走”的引進策略——在引進消化吸收8軸大功率電力機車、掌握交流傳動技術的基礎上，自己研發更先進的6軸大功率電力機車。
鐵道部組織中科院力學研究所、大連理工大學、西南交通大學的多位院士專家，會同生産廠家技術人員聯合研發關鍵技術。不到半年，6軸大功率機車交流傳動技術、6軸轉向架技術等相關課題被逐一攻克。
經過兩年的努力，2008年12月29日，由中國人研制的、世界上第一台6軸9600千瓦大功率電力機車下線。
大秦鐵路上遊是儲量達7000多億噸的“三西”（山西、陝西、内蒙古西部）煤海，這裡的煤炭儲量占全國的60%，生産量占全國1/3，外運量占全國2/3；下遊則是以秦皇島為主要節點，一部分連通全國路網，另一部分則下水到達中國東部、南部沿海經濟最活躍的地區。
大秦鐵路要快速提升運輸能力，必須大量開行兩萬噸重載組合列車。全長2.7公裡的重載組合列車，多台機車同步牽引和制動是核心技術。
在國際重載界，有線電控空氣制動技術（ECP）和機車無線同步控制技術（Locotrol）是兩種重載列車控制技術。經過科學論證比選，中國鐵路決定采用Locotrol技術。這意味着必須闖過三大技術難關：通信可靠性、周期循環制動和列車縱向沖動。Locotrol技術與GSM-R系統結合，突破了電台方式傳輸距離的限制，确保了近3公裡長的重載列車實現有效同步控制。
2007年8月，兩萬噸重載列車在大秦鐵路正式開行。造價不到10萬元、隻需挂在列車尾部貨車上的“小盒子”，替代了價值3000多萬元的大功率電力機車。
2009年6月，國際重載協會向大秦鐵路重載運輸成套技術攻關的領軍人物耿志修頒發了“重載榮譽獎”，中國鐵路人首次獲此殊榮。
大秦奇迹的示範效應
從1992年開通，大秦鐵路用10年時間，達到了設計能力1億噸。自2003年，大秦鐵路煤運量從1.2億噸到4億噸。8年年運量增長了300%。在全國8.6萬公裡鐵路運營裡程中，653公裡的大秦鐵路不足1%，但煤運量卻占全路的1/5。
7年的時間，大秦模式早已輻射到全路多條鐵路：侯月線實現5000噸、5500噸重載列車系列化，年運量由設計能力5000萬噸攀升至2008年的1.93億噸；京包線（大同至包頭段）結合自身長大坡道、客貨混跑的特點，大力發展萬噸重載運輸，每天可以開行40對萬噸列車。
截至2010年，中國18.8%的重載列車牽引裡程幾乎承擔了90%以上的重點物資的發送量。全社會85%的木材、85%的原油、80%的鋼鐵及冶煉物資、大量的三農物資運輸也主要由這些鐵路完成。
“十一五”期間，中國鐵路單位能耗及污染物排放量，提前兩年完成運輸收入單耗下降20%、化學需氧量總量控制10%的目标，提前一年完成二氧化硫總量下降10%的目标。
我國總長近4公裡3萬噸重載列車運行實驗成功
2014年4月2日由中國鐵路總公司在大秦鐵路組織實施的3萬噸重載列車運行試驗取得圓滿成功。
2014年4月2日6:31，一列由4台電力機車牽引、編組320輛、總長3971米、滿載3萬噸煤炭的試驗列車，由北同蒲線袁樹林站始發，經過12小時25分、738.4公裡的運行，于當日18:56安全到達終點站大秦線柳村南站。
3萬噸重載列車運行試驗取得圓滿成功，實現了中國鐵路重載列車牽引重量從2萬噸到3萬噸的跨躍，使中國成為世界上僅有幾個掌握3萬噸鐵路重載技術的國家之一。
這次3萬噸重載列車的試驗運行是在多年技術研究和重載運輸實踐的基礎上進行的，充分利用既有設備條件，首次采用機車同步操縱系統試驗開行3萬噸組合列車，系統測試3萬噸列車的綜合性能，監測試驗列車運行的安全性，評估列車運行品質，達到了預期目标，創造了我國鐵路重載列車牽引重量新紀錄。
