本项目涉及机械工程、铁路机车车辆工程、轨道工程等学科，属交叉学科项目。客运高速和货运重载运输是世界铁路两大发展方向，安全是铁路运输的生命线，我国在快速发展高速铁路的同时，也十分重视重载铁路的发展。随着列车编组不断扩大和轴重不断增加，重载铁路列车纵向冲动及列车对线路破坏作用加剧，由此而引发的重载铁路列车运行安全、轨道结构运用安全等问题更加严峻，成为制约重载铁路的技术瓶颈。对于上述重大安全问题，采用传统的列车纵向动力学或者车辆三维动力学的研究方法，仅从列车（或机车车辆）系统研究，具有相当大的局限性。在此背景下，本项目历时12年，创造性地开展了重载列车与轨道相互作用安全保障关键技术及工程应用研究，取得了系统性创新成果。
       在技术研究方面，（1）在国内外率先创建了重载列车与轨道动态相互作用的系统分析方法，包括理论模型、计算方法及计算机模拟系统，为复杂系统重载铁路机车车辆动力性能与安全设计、列车运行安全与操纵控制、轨道结构低动力作用及安全运用设计等提供了新的方法和研究手段，被国际重载协会列入重载铁路运营最佳实践指南，称为中国经验；（2）提出了降低重载列车在轨道上运行时的纵向冲动关键技术，包括重载列车牵引模式、模式化操纵指导系统、重载机车车钩摆角安全控制及关键结构参数合理匹配设计，保障了列车运行安全，相关成果被纳入我国铁道行业标准；（3）开发了减轻重载列车与轨道动力作用关键技术，包括重载机车车辆低动力作用设计、重载铁路轨道结构强化及其曲线钢轨非对称型面设计，全面提升了系统运用安全性。
       在工程应用方面，已在中车大同电力机车有限公司、齐齐哈尔车辆有限公司、北京二七车辆有限公司等单位的重载机车车辆性能与安全设计以及大秦、朔黄等重载铁路扩能改造安全保障工程中得到了大规模成功应用，典型有：①我国两类主要的重载机车“HXD2C”与“HXD2”安全性能改进设计；②我国最大轴重（30t）重载货车性能设计；③我国主要运煤专线朔黄重载铁路开行30t轴重列车的轨道结构安全强化与改造；④朔黄铁路曲线钢轨型面的低轮轨动力作用与安全设计。取得了重大经济和社会效益，近3年企业应用本成果而新增销售额累计62.7亿元，新增利润5.37亿元。
       授权专利23项（其中发明专利14项）、软件著作权4项；参编铁道行业标准3部、暂行技术条件2部；出版专著1部，发表学术论文74篇，论著他引2395次，其中SCI他引307次，单篇他引最高次数为1513次，得到了国际同行的高度评价；培养博士研究生15人、硕士研究生36人，国家杰青1人，国家“万人计划”2人，教育部新世纪人才2人，四川省学术技术带头人1人，四川省有突出贡献专家2人，中国青年科技奖1人；本项目获2019年度国家科学技术进步二等奖，1项成果曾获四川省科技进步一等奖。
       本项目突破了重载铁路安全保障技术瓶颈，解决了重载铁路中列车运行安全、轨道结构运用安全等一系列重大工程难题，总体达到国际先进水平，其中重载列车与轨道动态相互作用的系统研究方法达到国际领先水平，极大地推进了我国重载铁路运输技术的进步。