随着我国经济建设的不断加快，铁路也经历了前所未有的大跨越式发展阶段。自20世纪90年代以来，我国既有铁路先后经历了六次调图提速改革阶段，通过不断的改革，铁路新线、复线及客运专线建设规模不断扩大，列车种类逐步增多，列车运输速度得到进一步提升，同时一些具有铁路特色的“城际专列”、“夕发朝至”、“朝发夕归”旅客列车大量投入运营，旅客列车运输呈现出多元化、群体化运行新秩序。此外，《中长期铁路网规划》明确指出未来我国将大力建设客运专线，满足更为多元化的旅客运输需求，以此来提升客运服务质量，客货分离将成为未来铁路发展趋势。路网规划确定了铁路改革方向，但是当前铁路建设仍处于过渡阶段，不同类型列车混行于既有铁路，列车间速度差的增加不但改变了既有线路列车的开行规律，同时使得列车运行图结构也产生重大变化，运行图编制人员往往需要不断进行列车运行调整才能保证旅客列车的正点率和服务水平。在此情况下，可供货物列车运行线铺画的空间大幅度减少，并且所铺画的货物列车存在大量待避现象，进而造成列车间干扰增强，通过能力势必会受到严重影响，运行图铺画质量难以匹配客货运运输市场需要。对列车运行图影响要素进行客观分析就显得尤为必要。本论文以既有铁路提速干线为研究对象，首先对列车运行图要素及基本的运行图编制理论、编制步骤、评价方法进行概述，然后考虑了多种速度等级列车混行条件下影响列车运行图铺画质量的各类因素，引入多维空间思想及理论对其进行细化分析，同时对相关因素进行分类，建立多维空间下的因素数量集合。在前期分析基础上，论文运用元胞自动机理论与方法建立了CTCS-1及CTCS-2级列车控制系统混合使用条件下的单向列车运输组织模型，模型考虑不同因素影响下列车间干扰及延误情况，通过站间距、车种比例以及发车间隔时分的线性变化来分析区间通过能力、货物列车平均在站停留时分的变化情况，从而为实际运输过程中列车运行图铺画过程提供理论参考依据。