铁路运输一直是我国综合运输的骨干，对国家经济的发展和建设有着重要的促进作用。目前，我国铁路建设迅猛发展，国家对铁路建设的投资在逐年增加，其建设的规模和速度处在世界前列。随着中国铁路网的不断完善、既有线路电气化和高速化改造的进行，2012年全国路网规模营业里程已达10万公里。经济的高速发展，人民生活水平的提高，铁路建设进程的不断加快，运输需求的逐渐增加，随之而来的就是人们对出行需要质量的大大提升。虽然我国铁路高速发展，但是还难以满足社会运输需求的增长。这也体现出我国对铁路网规划的研究不足，我们对现在整体路网或者区域路网的利用现状缺乏全面深入的了解以及科学有效的评价，铁路网规划的理论研究跟不上其铁路建设发展的速度。所以，铁路在今后的发展中如何提高路网建设和运营的效率，铁路网规划的问题以及评价路网运输能力及其可靠性等问题将成为重要研究课题。本文从传统的铁路运输能力概念出发，分析了传统概念对于实际评价铁路网系统的不足之处，完善了铁路运输能力的概念，并对其概念体系进行了特性的分析，指出其对以后铁路网系统运输能力问题研究的实际意义。结合道路网可靠性的三个指标来深入了解交通网络可靠性的内容，并给出了铁路网系统运输能力可靠性的概念以及适合对其做出评价的指标。考虑了铁路在实际运行的环境下，把随机因素的影响体现在了铁路网系统运输能力可靠性的概念中，并给出了计算公式。通过这些理论的分析，在随机因素影响的基础上建立了基于K短路的确定性与不确定性车流分配模型，并利用遗传算法计算得到结果。通过本文的研究，将对铁路网运输能力及其可靠性做出合理的评价，最后结合算例分别计算了确定性和不确定性的车流分配模型的铁路网系统运输能力，得到了相关K度的路网系统的运输能力及其可靠性，综合比较数据并对路网做出相应的评价，进一步通过具体数据客观的了解路网的利用状况，从而为铁路网的未来运输规划与管理工作提供理论基础。