客运专线技术特性、旅客出行特性都与既有铁路有着很大差别,对现有运输组织模式提出了新的挑战。由于我国大规模规划和兴建客运专线,研究一套适应客运专线运输组织的理论与方法已被提上日程,成为亟待解决、关乎国计民生的重要课题。旅客列车开行方案的制定是旅客运输组织的核心部分,是列车运行图编制的基础,好的开行方案能兼顾企业效益和客运服务质量。目前我国正处于客运专线事业的起步阶段,对其运输组织等方面尚缺乏经验、理论方法支持。从我国国情、路情出发,国外成熟的客运专线运输组织理论与方法不能照搬。因此,需要投入大量的人力物力,研究适合我国国情、路情的客运专线运输组织理论方法。本文首先分析了国内外高速铁路发展及其特有的运输组织模式、高速铁路开行方案研究现状,在此基础上分析了国外客运专线运输组织特点,并分析了其在我国的适用性,并给出了对我国开行方案运输组织模式的启示。在此基础上分析了客运专线旅客列车开行方案的定义、从满足客流需求、提供快捷运输服务、确保旅行安全、简化运输组织模式、铁路运输企业经济效益最大化几个方面阐述了客运专线旅客列车开行方案的制定原则,从客运专线运输组织模式、客运专线列车开车范围、客运专线客流特征、客运专线运输设备情况、客运专线衔接换乘、铁路部门收益几个方面论述了客运专线旅客列车开行方案制定的影响因素,并论述了客运专线旅客列车开行方案的制定过程,制定方法,并分析了各方法的优劣。本文论述了客运专线客流形成机理及其影响因素,并对国内外现有的客运专线客流预测方法进行了回顾,分析了其优缺点,并提出了基于四阶段法和NL(Nested logit)模型的客运专线客流预测方法及基于效用理论的客运专线不同种类旅客列车客流分配方法。在开行方案的编制与优化阶段,研究了基于客运节点划分的客运专线旅客列车开行区段选择方法和列车种类的确定,以企业效益最大化、旅客因停站产生的时间折合费用损失最小、列车虚靡最小为目标,以列车席位利用率、满足客流需求、列车停站为约束建立了停站方案多目标优化模型,并设计了基于理想目标点法和隐枚举法的算法。最后结合实例利用Matlab优化软件进行了验证。