文章首先对国内外高速铁路能力利用情况进行了分析,根据2016年12月的运行图数据,重点分析了京沪高速铁路运营情况,包括跨线列车开行、区间行车量、列车停站方案、列车越行安排和车站接发列车情况等。在此基础上,与日本新干线的能力利用情况进行对比,发现京沪高速铁路具有运行跨线列车比例高、停站方案多且复杂、列车越行方式多样等特点,出现线路繁忙现象,存在能力利用紧张的问题。在对高速铁路能力利用现状进行分析后,为优化能力利用,缓解线路能力紧张问题,本文从设施设备、运输组织模式、行车组织方法、列车运行图结构和运输需求等方面对高速铁路通过能力的影响因素进行分析。结合能力利用率的计算方法,采用定性分析和图解说明相结合的方式,分析各因素对能力利用的影响规律。分析认为在设施设备和行车组织方法一定的基础上,可以通过优化列车停站和越行,来更好地使用线路能力。为优化能力利用,建议采用全高速的运输组织模式,合理安排列车停站和列车越行,优化列车运行图结构,统筹安排车站与线路的能力使用,实现点线能力协调,缓解高速铁路运输压力。为得出更适宜能力利用的列车停站和越行安排,建立数学模型进行求解计算。模型以压缩运行图计算通过能力利用率为理论基础,以压缩运行图占用时间最少为优化目标,约束条件包括列车停站率约束、列车种类约束、越行方式约束等。在分析模型特点的基础上,设计了适宜模型求解的算法。以京沪高速铁路徐州东-蚌埠南区段为例,分析了优化模型的可行性。以模型求解结果,对高峰时段徐州东-蚌埠南间运行列车的停站和越行安排进行优化。与优化前的能力利用情况进行对比,发现调整列车停站和越行安排后运行图占用时间减少,能力利用得到优化。并由徐州东-蚌埠南区段出发,推及京沪高铁全线,结合全文所述内容,提出繁忙高速铁路通过能力利用的优化建议。