大秦铁路自山西省
大同市至
河北省
秦皇岛市，纵贯山西、河北、
北京、
天津，全长653千米，是
中国西煤东运的主要通道之一。
大秦铁路是中国新建的第一条双线
电气化重载运煤专线，1992年底全线通车，2002年运量
达到一亿吨设计能力。为最大限度发挥
大秦铁路作用，有效缓解
煤炭运输紧张状况，自2004年起，铁道部对大秦铁路实施持续扩能技术改造，大量开行一万吨和两万吨重载组合
列车，全线运量逐年大幅度提高，2008年运量突破3.4亿吨，成为世界上年运量最大的铁路线。2010年12月26日，
大秦铁路提前
完成年运量4亿吨的目标，为原设计能力的4倍
LOCOTROL同步操控系统是目前国内外最为先进的同步操纵装置。该装置现分别安装在200台SS4机车上，每台机车安装1套，4套为一组，按现行2万吨组合列车开行模式，每四台机车分布在列车中共同牵引一列列车。
LOCOTROL 系统对分布在一列组合
列车中的四台机车，利用机车自身安装的800MHz电台或通过GSM-R通讯网络，以主控或被控的方式完成对列车的制动或牵引，实现四台机车由一名司机同步控制，消除了操纵的不一致，改善了列车的运行品质，使列车运行更为安全，同时大大提高了大秦线运输能力，安全、经济效益显著。
该技术虽然被许多国家广泛采用，但其双路通讯功能、利用GSM-R通讯网络完成同步操控及大秦线利用LOCOTROL系统开行的万吨级组合
列车的高密度运行方式，是中国所特有的，其先进性达到国际水平。
HXD1型电力机车是双节重联的八轴大功率干线货运用电力机车，高压连接线。机车车体采用全钢框架结构的中央梁承载方式，司机室呈微流线型外形。车内设备采用模块化结构、两侧屏柜化布置，并设中间贯通走廊。每节机车后部车顶设有一台由株洲九方电器设备有限公司制造的TSG15型单臂式
受电弓，其技术由西门子旗下的MWW公司提供；其他车顶外置设备包括
真空断路器、接地开关、
避雷器、高压连接器等高压设备。
牵引变压器采用卧式悬挂结构，与蓄电池一同吊装于车底中部。机车采用车体独立通风方式，从侧墙上部进风百叶窗吸入冷风，向发热部件冷却后从车底排出，并维持机械间呈微正压，改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为2×（Bo-Bo），持续功率为9600千瓦；机车标准轴重为23吨，并可以通过增加压铁提高到25吨。
HXD2型电力机车是双节
重联的八轴大功率干线货运用电力机车，高压连接线。机车车体采用框架式整体承载全钢箱型壳体焊接结构，车体侧墙采用波纹钢板，并设有宽度为787毫米的维修门。司机室采用框架式焊接钢结构，前窗采用一整体电热玻璃，为司乘人员提供了良好的视角，并满足机车在寒冷季节使用的需要。车内设备采用模块化结构、两侧屏柜化布置，设中间贯通走廊。每节机车后部均设置一个生活间，设有
微波炉、
冰箱、
床、饮水设备、水冲式
整体卫生间等生活设施。每节机车车顶设有一台DSA-200型
受电弓；其他车顶外置设备包括
真空断路器、接地开关、
避雷器、高压连接器等高压设备。机车采用独立通风方式，从侧墙过滤窗和车顶百叶窗吸入冷风，向发热部件冷却后从车底排出，并维持机械间呈微正压，改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为2×（
Bo-Bo），最大功率为10000千瓦；机车标准轴重为23吨，并可以通过增加压铁提高到25吨。
空气制动系统采用法维莱公司（Faiveley）的“Eurotrol”微机控制电空制动机，具有空电联合制动、阶段缓解、断钩保护、备用制动等功能。
DJ1型电力机车是双节重联的八轴大功率干线货运用电力机车，由两节完全相同的四轴机车通过中间
车钩、橡胶联挂风挡、电气及空气重联管线等连接而成，之间并设有中间走廊连通，车顶设有25千伏高压连接线；每节机车是一个完整的独立系统；可由司机在任何一端司机室对两节机车进行控制。车体为焊接式整体承载结构，车内设备采用两侧屏柜化布置，并设中间贯通走廊。车顶外置设备较少，每节机车后部车顶设有一台单臂式
受电弓，以及赛雪龙公司（Sécheron）的
真空断路器、
避雷器等高压设备。卧式
牵引变压器安装于车底中部，与
电抗器共用冷却油箱。司机室运用欧洲标准的人机工程学设计，适应单司机执乘，并成为了日后被中国铁道部广泛推广应用的标准化司机室设计基础。DJ1型机车采用了车体独立通风方式，从车顶顶盖夹层风道吸入冷风，向发热部件冷却后从车底排出，并维持机械间呈微正压，改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为2×（Bo-Bo），持续功率为6400千瓦；机车标准轴重为23吨，并可以通过增加压铁提高到25吨；机车并设有“加速模式”，当牵引列车启动时机车最大功率可达到8100千瓦，使用时间限制为十分钟，以提高列车启动加速能力。