铁路作为国家重要的基础设施,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。按照《中长期铁路网规划》和《铁路“十二五”规划》,铁路建设投资年均需6000亿元左右。而目前中国铁路总公司已背负30000亿元的巨大债务。因此,引入社会资本以促进铁路项目投融资创新发展是目前急需解决的问题。本文首先分析了原铁道部时期的投融资状况,发现铁路筹资渠道单一,吸纳社会资本投入不足,债务严重。因此必须进行投融资体制改革,并探讨了铁路投融资体制改革的思路。其次,通过比较BOT、PPP、PFI等项目融资方式,结合我国铁路投融资现状,提出建立铁路项目投融资PPP模式。论文详细论述了PPP的运营机制。分析了铁路项目PPP的利益相关方及合同结构,基于合约理论分析了公私双方的最优股权比例。并从资本成本的角度,分析铁路PPP项目融资的资金结构。分析了我国铁路PPP项目收益状况以及我国铁路的收益构成。采用多元回归分析法,分析了铁路项目运量需求函数,揭示出铁路货运量与进口煤炭量呈负相关、而与煤炭消耗量呈正相关的关系。还分析了货运量、客运量以及运价对铁路项目收益的影响。在PPP项目利益分配的原则下,考虑利益分配的四要素,建立了基于修正Shapley的PPP项目收益分配四维模型。这种分配机制不仅考虑了投资各方的贡献度,也考虑了各自的风险、投入比重以及合同执行度。对铁路建设PPP项目进行了经济评价与社会效益评价。建立了基于VFM的铁路建设PPP项目评价体系。最后,本文以蒙西至华中地区铁路煤运通道工程为例,实证分析了项目融资的利益相关方及合同结构、股权设置以及资本结构；计算了各投资主体按修正Shapley的PPP项目收益分配方法获得的收益；并采用费用-效益方法以及VFM法进行了评价。