یکی از فاکتورهای اساسی در بهبود کارائی شبکه و امکانات ریلی تخصیص واگن های خالی در شبکه حمل ونقل ریلی است. در این مقاله، فرآیند مدیریت و تخصیص واگن های خالی بررسی و ویژگی های عملیاتی اصلی آن بیان شده است. سپس در ادامه، یک مدل ریاضی چنددوره ای برای توزیع انواع واگن های خالی پیشنهاد شده است. مدل ارائه شده توسط یک مسئله آزمایشی، راستی آزمایی شده و نتایج آن با مطالعات قبلی مورد مقایسه قرار گرفته است. مطالعه جاری نشان می دهد که مزیت های عملیاتی و اقتصادی مدل ریاضی ارائه شده بیشتر از مطالعات قبلی این حوزه است.