本发明公开了一种高速列车停站方案与客流分配的联合优化方法，包括：考虑乘客出行需求的不确定性，基于条件概率的不确定性集描述乘客出行需求；基于不确定性集，构建两阶段鲁棒优化模型；其中，以列车停站方案作为第一阶段决策变量，以客流分配作为第二阶段决策变量；将两阶段鲁棒优化模型进行分析及等价转化，简化不确定性集；采用行列生成算法对转化后的两阶段鲁棒优化模型进行求解；其中，采用KKT条件的精确求解方法和近似求解方法求解行列生成算法中的子问题。本发明考虑乘客出行需求的不确定性，使决策更加符合实际情况，实用性更强；子问题近似求解方法可以快速的求出高精度的解，可以为实际的高速列车停站方案及客票分配提供决策依据。