随着经济的发展和人民生活水平的提高，社会对旅客运输的运营效率提出了更高的要求，而我国铁路运营速度长期徘徊在低水平，列车运行速度低一直是制约铁路发展的重要因素，为缓解快速增长的运输需求与铁路运能严重不足的矛盾，我国将大规模建设客运专线。同时推进列车提速，是铁路跨越式发展，实现现代化的战略重点之一。因此，建设客运专线是我国铁路发展的重大战略，也是我国铁路发展的方向。论文以“京广客运专线”的重要组成部分之一郑武段为研究背景，研究其运输组织相关问题。首先，调查收集郑武客运专线沿线和影响区域内主要社会经济特征、交通运输发展现状等情况，分析它在路网中的地位和作用，研究其现状和未来发展趋势，建立合理的数学模型对铁路近、远期客运量和流向作出预测。其次，在对客运专线列车扣除系数进行深入分析后，确定了不同速度列车组合情况下的扣除系数，并利用现有的高速通过能力的扣除系数计算方法对郑武客运专线的通过能力进行了计算；在对现有的高速通过能力的扣除系数计算方法分析的基础上，利用平均最小列车间隔方法计算郑武客运专线通过能力，并分别计算出了黄金时段和非黄金时段的通过能力；接着并进行了通过能力适应性分析；最后，为了制定科学、合理的客运专线旅客列车开行方案，本文结合目前国内研究成果，系统分析了影响客运专线旅客列车开行方案的各个因素，在此基础上建立了旅客列车开行方案的综合优化模型，并对模型进行了分析给出求解思想，并根据求解思想确定出郑武客运专线本线列车及跨线列车的开行方案。