同传统铁路相比,高速铁路具有列车速度快、舒适、高密度等特征。高速铁路的运营将缓解我国既有线的压力,分流既有线旅客列车,释放既有线的能力,进而增加货物运输能力。我国高速铁路采用边建设边运营的方式,随着高速铁路的不断的修建,我国高速铁路网络结构和高速铁路的运输组织模式也在不断发生变化,所以分阶段研究高速铁路和既有线的分工,制定合理的分工方案,对通道内高速铁路和既有线线路通过能力的合理利用及客货运输水平的提高等有着较大影响。本文在归纳总结国内外关于高速铁路和既有线分工问题研究理论的基础上,结合我国高速铁路建设和运营的实际,从客货分线运输前和客货分线运输后两个阶段,分别研究了高速铁路和既有线的运输组织模式,客流构成情况,高速铁路的建设对既有线的影响,高速铁路和既有线分工的原则和影响因素。在此基础上,运用Logit模型将铁路通道内的客流分配到高速铁路和既有线上,在此之后,确定高速铁路和既有线的列车开行方案,最后以京沪高速铁路为例进行了实例分析。本文主要研究内容包括：(1)从客货分线运输前和客货分线运输后两个阶段分析高速铁路和既有线的运输组织模式,并分析铁路的客流构成和客流层次。(2)结合客货分线运输前后高速铁路的运输组织模式,从客货分线运输前后这两个阶段分析高速铁路的建设对既有线的影响,包括对既有线能力释放的影响,对既有线旅客列车旅行速度的影响以及对货物列车旅行速度的影响。(3)研究客货分线运输前和客货分线运输后,高速铁路和既有线的分工方法。首先分析高速铁路和既有线分工的原则和影响因素,运用Logit模型将铁路通道内的客流分配到高速铁路和既有线上,之后,分析高速铁路和既有线上列车的开行种类、开行数量及列车停站方案,最终确定高速铁路和既有线的列车开行方案。(4)以京沪铁路通道为例,根据京沪铁路通道的基本情况、OD客流、列车开行方案编制方法等分析京沪铁路通道的分工问题,制定高速铁路和既有线的列车开行方案。最后,对全文的研究工作进行了总结,包括论文的结论和创新点,并提出一些需要深入研究的问题。