随着我国国民经济的快速发展,铁路作为经济发展的大动脉,铁路运输,特别是电气化铁路运输已成为国民经济发展的薄弱环节。为了增强电气化铁路的运输能力,在对铁路新线设计时,应当充分考虑到铁路近期运量小、中期运量增长快、远期运量趋于饱和的特点。一方面,如果按照近期运量设计,将会造成的远期铁路供电能力不足,无法满足牵引负荷的需求；另一方面,如果按照远期运量设计,则又会使近期铁路供电能力得不到充分利用,进而造成浪费。因此在设计时,应合理地预测铁路中远期运量。同时在电气化铁路运输中,传统的异相供电会造成的电分相会使列车速度受到限制,降低线路运能,产生以负序为主的电能质量问题会降低铁路货运的经济性。因此将新型组合式同相供电技术以及具有兼容性的牵引变压器和牵引网供电方式运用到铁路电气化设计当中具有重要意义。本文采用改进灰色Verhulst模型对铁路中远期运量进行合理预测,结合组合式同相供电原理,提出牵引负荷与供电能力匹配性设计方案,具体思路如下。首先,本文分析了灰色模型的基本原理和它的适用范围；根据铁路运量的特点,传统的灰色预测方法已不能对铁路中远期运量进行准确预测。由于灰色Verhulst模型对具有饱和状态的“S”型负荷增长的有较好地预测效果,应采用该模型进行运量预测。为了进一步增加预测的准确性,采用等维灰数替补方法对该模型进行优化,改进后的预测模型能够对铁路中远期运量进行更为合理地预测。其次,本文介绍了组合式同相供电系统的主要组成部分和工作原理；同时分析了在该供电系统下,牵引网馈线电流的计算,组合式同相供电系统容量计算以及电压损失的计算。最后,综合前面的内容,提出牵引负荷与供电能力匹配性设计方案。该方案包括年运量预测,牵引变压器容量选择及接线切换,同相补偿装置容量选择,牵引网供电方式的切换,供电臂末端电压校验。并将该设计方案运用到朔黄铁路工程实例中,验证该方案的有效性。