随着我国《中长期铁路网规划》这一铁路行业纲领性文件的提出,近年来我国铁路事业迅猛发展,众多客运专线项目陆续上马开始规划建设。由于运量预测对整个项目的设计、建设、运营、行车组织以及经济效益评价等方面都有着巨大影响,而客运专线作为运输通道的一种新的运输方式,目前国内缺少对其专门的预测理论与方法。MD模型是日本运输调查局组织专家通过长期研究于上世纪70年代提出的一种针对新运输方式的运量预测方法。论文在当前国内外学者已公开的研究成果基础上,对MD模型进行探索研究,进一步完善其理论与方法,并建立一套关于MD模型的运量预测流程。论文首先就当前国内外铁路客运量预测的理论方法进行了分析总结,如时间序列法、随机时间预测模型等趋势性预测方法,考虑客运量影响因素的回归性分析、经济计量模型等理论,以及当前国内外得到广泛应用的四阶段法；探讨了神经网络、logit模型、灰色理论、支持向量机等新近理论在铁路运量预测专业的应用,并分析了各种方法的适用范围和优缺点。其次探讨了铁路客运量的发展趋势及影响因素。根据当前运输结构的变化,研究了客运专线的线路结构特点、列车车辆特点、经济技术特点以及客流形成机理及其结构特征,并根据其运输服务性质,分析了客运专线在整个运输通道中与其它运输方式的关系和功能定位,为客运专线的运量预测奠定了理论基础。然后通过研究MD模型的基本原理,找出其实现过程中的难点及不足之处,并对其进行了改进和完善：通过分析客运量与潜在客运需求的关系,建立OD的潜在客运需求量求解方法：在MD模型中提出了广义出行时间和广义出行费用的概念,将出行耗时、出行费用、旅途舒适度、安全事故概率、交通方式正点率等众多因素列入出行牺牲量计算；引入了以GDP为依据的资源时间价值确定方法；分析了趋势运量、诱增运量、转移运量在MD模型中的关系,从而进一步完善和改进MD模型的理论与方法,确立了一套完整的MD模型预测流程。通过与未改进的MD模型和logit模型的预测结果对比分析,证明了改进MD模型对客运专线客流预测的可靠性和合理性。最后,对论文中关于MD模型研究的若干要点和局限性做了说明,并对进一步工作的方向进行了简要探讨。