近年来,随着高速铁路的快速发展,高铁客运市场占有率逐年上升趋势,旅客出行需求呈现出多样化的特征,旅客对出行的时效性及舒适度等方面的要求也越来越高。面对公路和民航客运的竞争,高铁客运的市场竞争压力不断增大,须引入先进的定价思想和方法,研究双层规划模型在高铁客运定价应用方法问题,为我国高铁客运运价改革提供了一定借鉴,在提高我国高铁客运收益水平的同时,也有利于铁路运输企业可持续发展。通过研究我国铁路客运定价历史及现状,发现我国高铁客运存在运价水平偏低、定价形式单一以及缺乏灵活性等问题,因此,亟需对高铁客运市场化定价进行研究。面对其他交通运输方式的激烈竞争,高铁如何快速抢占客运运输市场,合理的票价制定便成为重中之重。分析影响高铁票价制定的客运成本、市场竞争以及旅客出行需求等因素,在弹性需求条件下构建了高铁客运产品双层规划模型:上层规划以运输企业收益最大化为目标函数;下层规划为客运量在多种交通运输方式之间的用户均衡配流模型,与此同时,设计了基于灵敏度分析法的模型求解算法。最终本文以京沪高铁北京至上海为例进行实证分析,对模型进行检验,求得最优运价率为0.5456元/人·公里,高于现行平均运价率0.42元/人·公里。结果表明面向需求弹性的高铁客运产品定价模型是科学合理的。通过本文的研究,建立合适的高速铁路客运产品定价双层规划模型,为推进客运市场化定价提供借鉴。