重视和发展铁路科技创新已经成为世界各国发展铁路战略的重要着力点。面对交通运输与社会经济发展对铁路科技创新提出的越来越高的要求，以及铁路科技创新组织与实施中所呈现出的新的发展趋势，铁路科技创新的合作模式逐渐成为影响铁路科技创新发展的重要因素。在我国，加快建立铁路总公司主导的铁路科技创新体制机制，进一步形成整体合力，提高铁路科技创新能力也逐渐引起社会各界广泛重视。按照《交通运输“十二五”发展规划》以及《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》，我国铁路科技创新将迎来新的高潮。本文基于这样的背景，运用运输经济学、创新理论、演化博弈论作为分析工具，研究铁路科技创新的合作模式问题。论文主要贡献如下:　　(1)应用演化博弈论对铁路科技创新合作模式进行分析。铁路科技创新可概括为企业方和学研方两个创新主体，创新主体之间可采用协同创新、简单合作、不合作的模式完成创新。将演化博弈论理论应用于铁路科技创新合作模式选择分析，给出不同场景下铁路科技创新合作模式的均衡结果，并进行仿真分析。　　(2)对国内外铁路科技创新合作模式的典型案例进行研究。针对各种不同合作模式进行案例分析，总结出在特定的市场环境下不同的合作模式产生的社会效益，不同程度上促进了各国铁路科技创新的发展。政府应在法律制度、政策措施与资源配置等方面为铁路科技创新合作提供支持。　　(3)针对中国特征的铁路科技创新问题，提出相应对策。应用演化博弈论仿真结果，结合国内外案例与启示，认为我国应在功能维度、结构维度与运作维度三个方面优化铁路科技创新合作模式:应充分发挥创新主体的职能，优化资源配置，实现铁路科技创新链条的无缝衔接。