随着我国高速铁路的大规模修建及运营，铁路通道的功能和结构不断完善，高铁对旅客的分流使货物运输逐渐成为既有平行线路的重心。在既有平行线之间，部分货流可以选择不同的径路，导致车流在平行线路上摆动，造成通道整体能力下降，给铁路部门带来经济损失。为充分利用铁路运输能力，不断提高货物运输质量，研究通道内既有线路分工和车流径路优化问题，显得十分重要。　　本文以京九线、京广线及焦柳线构成的南北大通道为研究背景，从通道内的货物运输及能力现状入手，结合车流组织基本理论和方法，对通道内既有平行线路的合理分工和车流径路优化进行深入分析，构建南北通道车流径路优化模型并设计算法。论文主要研究工作如下:　　(1)分析通道内货物运量和结构特点，阐述线路与车站能力计算的一般方法，结合通道内线、站能力及货运现状，归纳了通道货物运输集中化、重载化、直达化、集装化、快速化发展趋势。　　(2)对既有平行线间吸引范围的分类及影响因素做了系统分析，并提出基于“选择集散车站”、“区域划分”、“区域流归并”三个步骤的既有线吸引范围划分方法。　　(3)研究了通道内合理分工的定义与原则，提出合理分工应与车流径路共同优化。结合车流径路的基本理论，阐述通道内车流径路优化的原因在于主要区段能力不足、存在非最短路车流、平行线间流量再分配和能力释放。　　(4)以平行线路区段能力利用均衡和车流在途的输送时间最少为目标，构建通道内既有平行线路合理分工与车流径路优化的模型。在分析已有研究算法优劣的基础上，针对本文模型，设计了基于群体编码方式的改进遗传算法，并给出计算步骤和流程。　　(5)以南北通道为例进行了合理分工和车流径路优化计算，提出焦柳线、京广线和京九线车流调整策略。