铁路作为我国综合交通运输体系中的重要组成部分,是国民经济发展的支柱,在新线新增能力有限的情况下,重载运输成为铁路货运发展的方向。由于我国资源分布和需求结构的矛盾,形成了西煤东运、北煤南运的运输流向,客观上为铁路发展重载运输提供了有利条件。发展铁路重载运输是缓和我国铁路运能与运量矛盾的重要途径,在我国重载运输技术设备还不完善的情况下,研究重载运输组织模式,对我国的重载运输发展有着重大的意义。兰新铁路是陇海铁路向西的延长线,是构成中国西北地区铁路网络的重要组成部分。新疆煤炭、矿产资源丰富,而运力一直是制约新疆煤炭外运的关键。兰新铁路现正修建第二双线,建成后,新建铁路为以客为主,既有线主要承担煤炭及其他货物运输,开行少量低等级旅客列车。本文结合重载运输的特点、现阶段国内外重载运输的发展状况以及重载运输组织的模式,对兰新铁路既有线开行重载列车运输方案进行了研究。主要研究内容包括：首先,阐述了重载运输的组织模式、组织方式分类(包括单元式重载列车、整列式重载列车和组合式重载列车)及其适用条件。分析了开行重载列车的条件及影响因素,主要包括线路和站场、列车牵引、铁路车辆、供电系统、运输组织及装卸车能力；其次,基于兰新线的规划运量及可预见的线路设备条件,分析了既有兰新线的适应情况和运输管理方式,得出近、远期既有兰新线需开行重载列车,才能有效地缓解兰新通道运能与运量的矛盾,满足年货运量的要求。从技术设备和运输组织两大方面重点分析了兰新线开行重载列车的运输组织模式。根据车站分布原则,参考大包线、大秦线的万吨车站分布情况,提出了既有兰新线哈密至武威南段满足万吨列车开行车站分布的两个方案并加以分析。最后,在确定年货运量的基础上,研究近、远期重车组织方案,得出近期可组织万吨重载列车,远期需组织2万吨重载列车。然后构建目标规划模型,利用LINGO软件求解兰新线远期开行不同吨位重载列车的比例,得出三个匹配方案,并分析其优劣。