随着我国客运专线建设的全面展开,客运专线的运输组织、客流组织等与线路运营密切相关的管理问题已提上日程,必须提前着手研究才能满足未来应用的需要。客运专线不同于传统铁路,它有着列车速度高、客运专用、受旅客出行时间影响大、运输需求时间分布不均衡等特点。客运专线的建成将缓解我国干线铁路的运输压力,释放既有线客运运输能力,增加货运能力,节约旅客出行时间,对于我国全面建设小康,实现和谐社会及铁路的跨越式发展有着重大的意义。当前,普速铁路、提速普速铁路网的不断发展,新建客运专线即将推出,将形成高速的客运专线和客货混跑的既有铁路构成的铁路运输通道。在铁路运输通道内部高速客运专线和既有线分工是否合理,对通道内各条线路通过能力的合理利用,通道内客货列车运行速度的提高,以及铁路运输的服务水平和组织水平的改善等有着较大的影响。本文主要研究内容包括:(1)分析客运专线与既有线的技术经济特征,比较两者在运营方面的区别,得出未来客运专线将在客运市场处于领导地位,但短时间内铁路运输通道内不能完全实现既有线“运货”,客运专线“运客”的分工模式。(2)从两个层面对运输分工做出了定义,提出本文主要研究的是同种运输方式内的运输分工,并阐述了运输分工的目的。基于福利经济学,讨论了作为公共物品和私人物品的结合体,铁路在运营方面要体现出的双重性。结合“效率”和“公平”,归纳出要使所有旅客的边际利益之和与铁路客运供应的边际成本相等时,社会福利才能达到最大。最后分析了铁路运输系统分工的原则和影响因素。(3)由于历史资料的匮乏,本文在探讨了多种客流预测方法之后,决定采用OD反推方式,将路段客流分布密度视为路段观测量,反推出路网中各小区之间的OD量,并以武广客运通道为例,以2005年为基年,预测出28个交通小区在2015年通过武广客运通道的铁路OD量。(4)根据影响铁路运输通道的分工的各个因素,建立了多目标规划优化模型,并阐述模型的算法及步骤。以武广铁路运输通道为例,通过分析武广客运专线及既有线的线路条件,结合多目标规划模型,得出目标年,武广铁路运输通道系统的分工方案,最后对分工方案如何得到制度上保障进行了简要的探讨。