随着世界经济的快速发展,铁路运输逐渐成为运输行业的主流。为了满足不断增长的运能要求,开行重载列车已是势在必行。然而,重载列车比一般列车的受力情况更为复杂,尤其是制动过程。由于制动波的传递存在不可避免的延迟性,导致了车辆制动只能沿着列车长度方向依次发生,造成相邻两节车厢间受力不同而产生冲动。如果纵向冲动过大,往往会引起车钩断裂甚至列车脱轨等问题。因此,制动特性相关问题的研究便成为列车纵向动力学研究的主要工作之一。此外,重载列车制动过程还是一个高度不确定的过程,以往研究多将其看作确定性问题进行分析,往往会造成较大的分析误差。区间分析方法是目前解决不确定性问题的有效方法之一。针对重载列车纵向动力学中的主要问题,本文开展了制动特性问题的相关研究工作,主要内容包含如下几个方面:1、引入多参数数学简化方法,应用fortran语言建立重载列车制动系统模型。探讨改变制动控制阀特性、制动缸充气特性、制动波传播速度特性参数中两个以上的取值变化对制动缸充气压强的影响。记录首车、中车及尾车的制动缸压强数据并拟合出变化曲线,计算比较多个参量值变化对制动缸充气过程中压强的影响程度,进行以制动系统参数为区间变量的不确定性区间分析。2、基于区间分析方法的相关理论,在已有车钩力模型的基础上,构建重载列车纵向动力学区间分析模型。探讨改变参量值对整辆车中最大车钩力的影响。通过分析最大压钩力和最大拉钩力的变化数据,计算比较各参量值对其影响的程度,总结出最大车钩力随所选参量扰动的变化规律,得到的结论为相关设计与优化工作提供理论参考。3、针对重载列车纵向动力学系统在建立模型过程中存在计算耗时的问题,考虑应用纵向动力学模型得到的最大车钩力作为样本数据,利用多项式响应面方法,建立重载列车纵向动力学系统的代理模型。通过对重载列车制动系统进行建模分析以及不确定性区间研究,得到模型中相关制动参数对制动缸充气压强以及最大车钩力的影响规律,为重载列车纵向动力学问题的后续研究提供了参考依据。