我国货运市场结构在物流行业快速发展的背景下发生了改变,铁路在货运市场的占有率也呈现下滑的趋势,铁路部门为了适应此种改变推出了一类新的货物运输产品——快运货物列车。快运货物列车的组织所牵涉的内容非常多,受到来自各方面的影响也比较多,所以在组织开行的过程往往会遇到很多问题：如何分析其在货运市场的占有率,如何制定合理的运价,以及如何制定合理可行的列车开行方案等,对这些问题的研究就是本文的主要内容。本文的主要目的是在市场竞争的条件下对快运货物列车的开行方案进行研究。首先对铁路快运货物列车的运营特点、货源品类以及影响因素进行了概述；介绍了快捷货物运输市场的基本情况,以我国铁路货运运价的主要构成作为基础,对铁路运输市场的浮动运价机制进行了分析,并且建立了以最大化运输企业收益为优化目标,以浮动范围、运输需求、运输收益作为约束条件的铁路快捷货物运输价格浮动模型,利用Matlab中Z=quadprog(H, C, b, Aeq, VLB, VUB)函数来进行求解；然后通过选取运输时间、运价率、发车频率作为特征变量建立MNL模型,来分析快运货物列车与其他运输方式的货运分担率,结合Trans CAD的使用对求解效用函数中各项系数的方法进行了介绍；随后通过考虑货运分担率以及浮动运价机制两方面,以最大化货物运输量以及最小货运成本作为优化目标,以货运分担率、运输时效性、区间通过能力以及列车装载能力作为约束条件建立了快运货物列车开行方案优化模型,根据模型的特点,选取NSGAII算法来进行求解；最后以九州快运货物列车作为实例,通过数据的搜集和问卷调查的结果,对九州快运中的十堰快运货物列车和公路运输的货运分担率、模型精度和模型灵敏度进行了分析,并且利用所建立的开行方案优化模型和算法对九州快运货物列车的开行方案进行了优化,得到优化后的数量以及货运总成本。