我国高速铁路营业里程达到3.5万公里，线路铺画遍及我国绝大多数重要省市。随着高速铁路逐步开通后，旅客运输从既有铁路逐步转移至高速铁路，理论上既有铁路形成了较大的货物运输能力，但实际上既有铁路货物运输量并没有随着高速铁路的运营而同步增加，因而货运潜力的释放是铁路货运改革和发展的重要难题。目前，对既有铁路网络释放运力量化的研究成果缺失是导致铁路货运不能及时作出调整和改革的原因之一，深刻量化与剖析高铁开通对既有铁路的影响，指出铁路货运因受到影响从而产生的具体表现，准确识别瓶颈区段，是对铁路货运潜力进行评价和分析的必要前提。
　　本文以量化分析、实证分析、比较分析相结合的方法，首先基于铁路运输组织理论，通过《全国铁路旅客列车时刻表》收集整理了与“四纵四横”高铁并行的既有铁路干线各区段的旅客列车通车情况，运用改进的扣除系数法分别估算了分散铺画与连发铺画两种组织形式下的各区段释放运力大小，引入地理信息系统（ArcGIS）分析了不同区段的运力释放程度。进而将复杂网络理论引入铁路网络结构与演化的分析中，通过统计全国既有铁路各区段的技术等级和旅客列车通车情况，对货运列车的可通车数量进行标准化的统一换算，利用网络分析软件（UCINET）对既有铁路网络的拓扑结构及加权结构进行建模，以特征值的取值范围为衡量基础，确定了既有铁路网络的拓扑结构，并对高铁开通前后的既有铁路网络演变过程进行实证分析。最后结合区域经济的理论思想，将既有铁路货运网络划分成八个经济区，运用铁路运力利用率、运力潜力两个评价指标对各经济区的运力利用情况进行分析，利用Theil系数的嵌套分解方法对铁路运力利用的区域差异进行量化。论文主要研究内容及结果如下：（1）高铁开通所产生的释放效应在既有铁路的不同区段具有不同的表现形式，从释放结果分析得出，经济发展良好、人口流动密度大、相关高铁修建完善的区段释放效应大于经济发展落后、高铁修建未成体系的区段。既有铁路释放运力的确定，以实证的方式确定了高铁的开通促进了铁路运输向客货分线的组织模式不断迈进。（2）由拓扑网络的的结构特征可知，既有铁路网络具有小世界网络的特征，并附有形成无标度网络特征的趋势。由加权网络的演化特征可知，高铁的开通加强了铁路网络货物运输的潜力。（3）各地区运力利用率的高低取决于有效供给不足、低附加值运输的比重和铁路线路闲置等各种原因，且各地区运力潜力的幅度和方向各不相同。地区间的运力利用差异大于省际间差异，应在缩小地区内省际间差异的基础上，重点对地区间铁路运力进行统筹管理和整体规划。