我国铁路既有线大部分属于客货列车混合运行,随着铁路提速以及动车组列车在既有线的运行,旅客列车与货物列车的速度差进一步增大,直接影响到列车运行图运行线分布的均衡性,继而影响运行图的结构。运行图异质性可以描述运行图结构,运行图结构对通过能力产生重要影响,故需要研究基于运行图异质性的区间通过能力计算问题。因此,针对既有线能力紧张的区间,如何设计合理均衡的运行图结构,以提高区间通过能力,是一个亟待解决的问题。论文界定了反映列车运行图均衡与否的重要指标——运行图异质性的内涵,并在总结分析国内外运行图异质性量化方法适用性的基础上,研究一种基于间隔时间差异系数和紧凑系数的运行图异质性计算模型,将运行图异质性通过异质度进行量化计算。以异质性计算模型为依据,分析运行图异质性的影响因素,包括不同速度差、不同列车比例、区间长度、天窗类型、缓冲时间等。引入反映运行图结构特征的运行图结构单元这一概念,研究运行图结构单元的确定方法,通过运行图结构单元化将运行图异质性与区间通过能力相结合,建立基于运行图异质性的区间通过能力计算模型。在较为合理地确定运行图结构单元的基础上,模型可以保证运行图中列车运行线分布相对均衡,运行图异质度较小,进而得到区间的最大通过能力。最后利用上述方法对“鹰潭—向塘”区段的通过能力进行计算,得到适合该区段的合理运行图结构和较大的区间通过能力；同时分析不同运行图结构下运行图异质性和区间通过能力的变化。