铁路作为国民经济发展的大动脉，由于发展速度跟不上经济的步伐，使得我国物资供给与需求之间的矛盾日益突出。21世纪初，我国相继建成了神朔、达成、朔黄等一系列重载货运专线，并对已有的货运重载专线进行技术改造。重载运输的发展降低了铁路运输成本，增强了铁路运输在运输市场中竞争能力，为我国的建设和谐社会，保持可持续发展奠定了有力的基础。目前，铁路在繁忙干线上运行重来重去运输已取得初步的成果，但重载货运专线上重来重去的运输组织方式还处于探索阶段。在“以空保重”原则下铁路重载货运专线上的运能已基本达到瓶颈，要想继续提高运能就必须打破“以空保重”原则，实行重来重去的车流组织模式。重载货运专线上组织重来重去的车流模式，将会充分的发挥专线上下行线路上的运能，缓解需求与供给之间的矛盾。论文在结合我国大宗货物运输组织研究成果的基础上，运用经济学和运输组织等方面的知识，对我国重载货运专线上组织新的运输组织模式——大宗货物重来重去运输作以理论性研究，以期为重载货运专线上开行重来重去的车流模式提供理论依据和方法。主要的研究工作和结论如下：（1）查阅大量的文献资料基础上，深入分析重载货运专线空、重车流引入与回送的现状。通过对我国大宗货物运输格局的分析，列举货运专线上组织重来重去车流模式的可行性和必要性，最后说明开行重来重去的优势。（2）开行重来重去列车将会对货车的周转产生巨大的影响，本文采用对比的方法，对货车在“重去空回”和“重去重回”两种模式下的周转过程中中时、停时、走行空率的变化进行探索，计算出其时间变化的部分，最后通过货车的周转时间表现出来。（3）对大秦货运专线上货源需求地采用灰色模型GM（1,1）进行分析预测，并采用残差检验法进行检验，预测结果显示货流吸引区域对货源的需求强劲，逐年持续增长。（4）采用多目标规划模型，对大秦货运专线上重回列车的开行方案进行规划，并用Lingo软件求解，结果表明，近期的货运需求可通过开行5000t列车来满足，远期的货运需求可通过开行5000t列车与20000t列车组合方案来满足。