火車換機頭，據我所知有以下幾點。

1.根據線路狀況，有的線是因為他要從非電氣化區段到電氣化區段，從內燃機車換到電力機車。

有的是因為他要換線（同一個方向，不同的車站），車頭掛車尾。

2.管轄區段，全路不僅有18個鐵路局，每個鐵路局還有至少有三個以上的機務段，機頭上都有，例如（蘭局嘉段，西局西段，烏局哈段）各個機務段都有各自的執行里程範圍，到達規定範圍就要和下一個機務段進行交接。

3.乘務人員的工作時長，現如今都有超勞這麼一說，明白講就是規定你開車不能超過一定時間，否則就是疲勞駕駛，危急行車人員安全，這是嚴厲禁止的。（我們局規定8個小時），而且長時間在機車上會受到一定的電磁輻射，影響身體健康。所以在換機頭的同時，也就把乘務員一起換了。

謝謝:邀請:火車跑一段路程為什麼要換車頭？我說一說我看法，鐵路上是分路局管轄區域的，比如鐵路稱管內:管外，管內:指的是在本鐵路局內發的客運火車行施在本局管轄內，獲不是跨局作業火車稱管內，比如:新鄉至洛陽:新鄉至長治北，這都是鄭州鐵路局管，所以稱″管內″區域就是隻跑自己管轄區域的。向長治北一一至北京西站的客運車，是鄭州鐵路發車這就是跨出了本鐵路局，鐵路上稱″管外″也就是說路局運行了，它還是由鄭太錢轉換成京廣線執行的旅客客車。路上的火車執行跟公路上汽車執行的規定是不一樣的。汽車在公路跑都是靠右行駛的，火車在路上跑都是靠左行駛的。比如焦作車高鐵發往深圳北高鐵客運列車，這趟車就是跨局執行的。要經幾個路局才能到深圳的，這就稱往管外發的列車。在不是自己管轄內是要換機頭的，但車上鐵路服務人員是不換的，象長治北發往北京西的客車的服務及車長乘警是跑兩天休息一天，免得皮勞工作。另外跨局執行是隻換車頭，其它照常執行工作直至完成工作返回。北京住上海的客運列車都是跨局執行的列車，它的執行只換火車頭其它照常工作，它大幹是跨三個一四個鐵路局的管轄中運的列車。鐵路知識瞭解多少，不在其中不知其事，歷史在前進，時代在進步，鐵路在飛躍發展，就了到這些吧？

1、機車交路的規定，本務機車都有規定的牽引區段，一般在兩個路局交界處車站更換車頭。第一，管理方便；第二，當地司機對當地路況更瞭解。

2、從火車的動力說起。早期的火車都是有蒸汽機車和內燃機車牽引，能源是易耗損的煤和油，所以在經過一段時間和距離的行駛後，燃料耗盡，蒸汽機車要用水鶴加水，用加煤機加煤；內燃機車需要加油。這些都需要專門的裝置和人工，而且時間很長，所以通常不在站臺或貨場裡進行。相比之下，換一臺已經整備好的機車更簡便也更快速。這樣算下來，蒸汽機車每200~500公里一換；內燃機車每400~1500公里一換（因線路情況、機車型號、列車定軸而有較大差別）

次之，適應不同線路的機車不同，列車在進入不同線路時有必要使用適當的機車。舉兩個例子吧：比如列車從電氣化鐵路進入非電氣化鐵路，就要將電力機車換成內燃機車。再如火車在寶雞從隴海線進入寶成線上秦嶺，需要增加一個車頭，過了秦嶺在下掉一個車頭。還有一種可能，就是像集寧南到二連浩特區間沒有電氣化鐵路，到達這裡的電力機車必須解掛換掛內燃機車。

再者，每一組機車（車頭）都有其固定的配屬所配屬的機務段負責機車的管理、維護等。（如呼局包段表示這臺機車的配屬是呼和浩特鐵路局包頭機務段），也由這個機務段的司機負責駕駛這組機車。因此為了管理、運用方便，為一般的機車劃定了相應的機車交路。（例如Z281次包頭到杭州，呼局集段的HXD3D型電力機車牽引到天津後，換掛上局杭段或者京局京段的HXD3D繼續牽引到杭州。交路就很明顯了）

上面是一些傳統因素，現在因為國鐵為適應環境因素而提出了很多新的機車運營理念。總的說就是為了縮短列車執行時間，精簡車務管理，而延長機車交路，減少換掛次數。所以現在換車頭的機會就少多了。