El término pendiente dominante se utiliza generalmente como sinónimo de "ascenso más empinado" entre dos puntos de una vía férrea. Más simplemente, la pendiente más pronunciada que se debe subir dicta qué tan poderosa debe ser la fuerza motriz (o qué tan liviano debe ser el tren) para que el recorrido se realice sin ayuda. Incluso si el 99% de la línea pudiera recorrerse con una locomotora de baja potencia (y económica), si en algún punto de la línea hay una pendiente más pronunciada de la que dicho tren podría subir, esta pendiente "gobierna" que una línea más Se debe utilizar una locomotora potente, a pesar de que es demasiado potente para el resto de la línea. Esta es la razón por la que a menudo se colocan " motores auxiliares " especiales (también llamados "banqueros") cerca de pendientes pronunciadas en caminos que normalmente son suaves. Es más barato que hacer funcionar una locomotora demasiado potente durante todo el kilometraje de la vía sólo para lograr la pendiente, especialmente cuando varios trenes pasan por la línea cada día (para ayudar a justificar el costo diario fijo de la operación auxiliar).
En la edición de 1953 de Railway Engineering, William H. Hay dice: "La pendiente dominante puede definirse como la pendiente máxima sobre la cual se puede transportar un tren de tonelaje con una locomotora... La pendiente dominante no necesariamente tiene la pendiente máxima en la Las calidades de impulso, las calidades de empuje o aquellas que deben duplicarse periódicamente mediante trenes de tonelaje pueden ser más pesadas". Esto significa que el "grado gobernante" puede cambiar si la gerencia decide operar el ferrocarril de manera diferente.
En igualdad de condiciones, es más difícil arrastrar un tren en una curva que en una vía recta porque los vagones, especialmente los vagones bogie (de 2 ejes ), intentan seguir la cuerda de la curva y no el arco. Para compensar esto, la pendiente debería ser un poco menos pronunciada cuanto más pronunciada sea la curva; Se supone que la reducción necesaria de la pendiente viene dada por una fórmula sencilla como la del 0,04 por ciento por "grado de curva", siendo esta última una medida de la agudeza de la curva utilizada en los Estados Unidos. Por lo tanto, en una curva de 10 grados (radio de 573,7 pies), la pendiente tendría que ser 0,4% menor que la pendiente en una vía recta.
Los túneles en pendientes pronunciadas pueden presentar problemas para las locomotoras que respiran aire, como las locomotoras de vapor y las locomotoras diésel . Una mala ventilación en túneles largos o estrechos puede privar de potencia a la locomotora. La solución es análoga a la compensación de la curvatura y requiere que la pendiente en el túnel y en cierta distancia a cada lado se reduzca considerablemente en comparación con la pendiente dominante. Desafortunadamente, la compensación necesaria del gradiente no es una ecuación simple, sino más bien un proceso de prueba y error. Dado que no es posible construir varios túneles para determinar cuál es el mejor, resulta útil estudiar los túneles existentes con pendientes pronunciadas.
La humedad de los escapes y los resortes también puede hacer que los rieles estén resbaladizos, y es posible que también sea necesario tener en cuenta esto.
En la época del vapor, los trenes del Pacífico Sur que se dirigían hacia el este a través de Nevada y Utah no enfrentaban nada con una pendiente superior al 0,43% en las 531 millas desde Sparks a Ogden , excepto unas pocas millas del 1,4% al este de Wells . Los trenes saldrían de Sparks con suficiente motor para gestionar la pendiente del 0,43% (por ejemplo, un 2-10-2 con un tren de 5500 toneladas) y obtendrían motores auxiliares en Wells; la "calificación dominante" de Sparks a Ogden podría considerarse 0,43%. Pero hoy en día el ferrocarril no tiene motores auxiliares en Wells, por lo que los trenes deben salir de Sparks con potencia suficiente para subir el 1,4%, lo que lo convierte en el grado dominante de la división.
Como tal, el término puede resultar ambiguo; y es aún más ambiguo si el grado gobernante se ve afectado por el efecto de un grado de impulso. Los trenes de la ruta terrestre desde Sacramento, California a Oakland no enfrentan nada con una pendiente superior al 0,5% en la vía 1, la vía tradicional hacia el oeste, pero hoy en día es posible que deban acercarse al puente Benicia en la vía 2, que incluye 0,7 millas con aproximadamente un 1,9% en lo que de otro modo sería cercano. pista de nivel. Usando esto como ejemplo, surgen varias cuestiones al definir el "grado gobernante". Una cuestión es si se debe asumir un arranque en carrera y, en caso afirmativo, la velocidad a asumir. Otra cuestión es la longitud del tren a asumir, dado que determinadas longitudes superan la longitud del cerro en cuestión. Y si se supone un arranque en marcha a alguna velocidad arbitraria, el "grado reglamentario" calculado será diferente para locomotoras que tienen diferentes características de potencia versus velocidad.
En los Estados Unidos , el Congreso fijó el grado estándar para los ferrocarriles elegibles para subsidios y subvenciones en la década de 1850. Tomaron como estándar el adoptado por Cumberland – Wheeling Railway, siendo esa pendiente de 116 pies por milla (2,2%). Más tarde, cuando se redactaron estatutos para Canadian Pacific Railway en Canadá y para Union Pacific Railroad, los gobiernos nacionales impusieron el grado de reglamentación estándar en las dos líneas porque cada una recibió asistencia y regulación federal. (Vance, JE Jr., 1995)
A menudo se encuentra una pendiente dominante en una larga subida a una cima. Lo ideal es que el corte en la cumbre sea lo más profundo posible, como en Shap , ya que esto ayuda a reducir la cantidad de ascenso y la pendiente de la pendiente. Alternativamente, se debería proporcionar un túnel en la cima, como en Ardglen .