航空和高铁是我国交通运输体系的重要组成部分,在相关货物的运输中,两种运输方式的一体化衔接和协作,对于交通体系的降本增效和多式联运的创新发展具有重要意义。在国家“八纵八横”高铁网络不断完善和民航运输事业不断发展的大背景下,货运空铁联运将有效发挥航空货物运输和高铁货物运输的不同优势,激发出最大的运输潜能,实现货物运输的高效性、可靠性、灵活性以及可持续性,切实保障我国运输业的高质量发展。为了促进郑州机场货运空铁联运更好的发展以及建立快速直达的空铁联运货运通道,本文以郑州机场货运空铁联运发展现状和未来规划为依托,通过文献研究和实地调研,在实证分析和规范分析、定性分析和定量分析的基础上,对设计出的流程进行Petri网建模和Flexsim仿真,研究论证出合理、有效的货运空铁联运流程。文章首先详细论述了高铁货运和空铁联运的基本知识,着重分析了郑州机场货运空铁联运的发展现状和未来规划,并以此为基础,设计出货运空铁联运进出港流程;接着,以货运空铁联运离港作业流程为例,建立Petri网模型,通过可达矩阵计算论证Petri网模型的性能;然后,在Flexsim仿真平台上对流程进行赋值仿真,通过直观3D显示和数据统计分析,找到流程运行中的弊端,在合理的优化举措和赋值仿真运行后,发现优化后的流程运转效率提高了27.8%;最后,结合货运空铁联运流程设计中的难点,给出促进郑州机场货运空铁联运发展切实可行的建议。本文通过系统地研究货运空铁联运,助力郑州机场货运枢纽建设的同时,为我国其它机场建设货运空铁联运项目提供一定的经验借鉴,但由于研究思维的限制,本文在流程设计上存在一定的假设条件。