随着我国社会经济的持续发展，运输需求不断增长是基本趋势，既有线的扩能提效是铁路运输的长期课题之一，国内外研究证明，铁路重载运输是提高运能和运输效益的重要举措。单线铁路因列车交会方式的限制，通过能力不足是其固有问题，研究单线铁路扩能措施，特别是通过开行重载列车提高运能的运输组织方法，具有重要的理论指导和工程应用的意义。南昆线横跨广西、贵州、云南三省(区)，是西南边疆地区的重要运输通道，当地经济发展迅速，运输需求旺盛，然而其基础设施条件差，并不能直接利用重载专线的运输技术。因此需要通过系统研究，以发挥既有设备功能为出发点，构建单线铁路重载运输模式，形成我国山区单线电气化铁路重载运输技术和作业方法。鉴于上述情况，本文以南昆线为背景，从我国既有山区单线电气化铁路的实际出发，对其开行重载列车的运输组织方案进行研究。主要包括以下内容：南昆线货流特征和运输要求研究。以附近区域社会经济发展为主线进行综合分析，研究了南昆线的货流特点及社会运输需求，该需求是铁路运量的基础；采用数理统计和回归分析的方法预测了铁路货运量的未来发展趋势，为铁路货运发展提供数据支撑。山区单线电气化铁路开行重载列车的技术支撑条件与运输组织研究。对南昆线既有的运输组织方式和开行重载列车的运输组织方式进行研究，山区单线电气化铁路开行重载列车的技术条件包括列尾装置升级改造、供电设备的协调改造、车辆检查组织方案等。在对南昆线重载运输问题特点进行分析的基础上，参照车间调度问题建模，对A类重载列车的优化铺画问题进行研究，并给出了重载列车的优化组织方案。南昆线开行重载列车的运输效益研究。重点研究了南昆线开行重载列车后运能提高情况及所获得的运输效益，并对应用前景及经济、社会效益预测。山区单线铁路开行重载列车的运输组织模式及发展研究。综合前文的理论研究成果，总结提出了南昆线开行重载列车的运输组织方案，针对我国其它山区单线铁路的特点及运输需求，深入探讨了山区单线铁路发展重载运输的模式及技术条件，为山区单线铁路实施重载扩能措施提供理论支撑。