铁路行包运输作为铁路快捷货物运输体系的主体，其运输组织工作的好坏直接关系到行包运输生产效率和行包运输服务水平，对行包运输的发展起着至关重要的作用。目前，还缺乏一套科学的行包运输组织方法指导行包运输生产，因此，本文对行包运输组织方法及其优化问题进行了研究。本文在分析铁路行包运输组织与铁路旅客、货物运输组织问题的区别的基础上，指出铁路行包运输组织的三个核心问题是：行包运量预测、行包运输网络规划和行包运输方案编制，并针对行包运输组织的特点，对三个核心问题的解决方法及优化问题进行了研究。论文的主要内容包括：(1)针对行包运输发展规律不确定、运量历史数据不完备的特点，根据其运量构成、目标市场品类及空间分布特性，提出了先总量后分布、自上而下的定量预测与定性预测相结合的运量预测方法。(2)针对行包运输网络规划问题的特点，分别提出了在行包物流区域核心城市聚类基础上的快捷通道网络规划方法和筛选普包办理站、优化普包运输网络的方法。(3)结合行包专列的中转改编作业、专列的回空以及专列开行的网络性特点，设计了行包区段流量密度图，提出了满足分组换挂要求、提高运能利用的行包专列开行方案编制方法。(4)将普包运输方案编制抽象为一类特殊的k短路问题，构建了能够综合反映中转时间、费用和次数的“行包运输中转网”，在此基础上建立了以广义运输费用最小为优化目标的普包运输方案编制模型，设计了启发式求解算法。(5)在上述研究的基础上，进行了实例分析。经实例验证分析表明，本文提出的行包运输组织方法是可行的、有效的。本文首次较为系统地对行包运输组织的核心问题的解决方法及其优化进行了研究，对进一步深入研究行包运输组织的理论和方法奠定了基础，为行包运输生产提供了方法指导，对铁路快捷货物运输的组织问题的研究具有借鉴作用。