铁路以其速度快、运量大、污染小、能耗少、不受气候影响等优势,成为我国经济社会发展的大动脉。随着市场经济的发展,货物运输呈现出多样化、个性化的特点。重载化、快捷化、集装箱化和物流化是未来铁路运输的发展方向。如何将货物运输的需求特点与铁路的发展趋势和实践相结合是铁路货物运输发展中亟待解决的问题。本文以协同论为基础,从系统的观点出发,运用协同学的思想和方法来研究铁路重载运输、铁路集装箱运输、铁路快运的协同演化。首先,分析了我国铁路重载运输、铁路集装箱运输、铁路快运的发展历程和目前主要的运输通道和铁路货运系统协同发展的原则、特征和内涵；然后建立基于序参量的铁路货运协同发展模型,运用函数极值的必要条件和最小二乘原理,求出铁路货运系统演化的序参量——铁路营业里程,运用Fourier函数进行逼近,得出了能反应铁路货运系统协同效应和随机涨落的序参量模型,并通过序参量势函数分析,从理论上揭示了铁路货运系统演化途径是渐变和突变的统一；最后从铁路重载运输、集装箱运输、铁路快运三者的供需协同的角度,建立铁路货运系统的协同演化模型,采用绝热消去法,得到在货运需求影响下的铁路货运系统运输能力的协同演化模型,并通过数例分析仿真模拟铁路货运系统在不同协同系数下的演化模式。