火车换车头是为了保证列车的运行效率和安全，同时满足地域和环境的特殊需求，主要有以下几点：

机车交路的规定：全国各地被划为不同的牵引区段，每一段都有对应的火车头进行牵引。当火车运行到一个区段的结束位置，火车头就完成了它的任务，此时会进行更换，以便让新的火车头牵引列车进入下一个区段。这主要是为了方便局部管理，而且，当地的司机对自己的地域环境更了解，有利于提高运行效率和确保安全。

劳务管理规定：火车的司机也有工作时间和区域的规定，需要在适当的时间和地点交接班次，上下班。这是为防止由于疲劳而造成的驾驶错误。

途径地的特殊环境和地理条件：某些特殊地域，如青藏线等，需要特殊类型的火车头。因为这些地方的海拔高，路面陡峭，以及蒸发、湿度等自然因素，对火车的功率、牵引力等要求较高，需要更换特殊配置的火车头才能应对。