随着我国高速铁路的路网规模逐渐完善,铁路旅客运输能力得以释放,铁路旅客运输市场的变化也不断加剧。实现精准化运输、提高铁路运输组织与市场的匹配度、更好适应运输市场动态变化,是铁路旅客运输的迫切需要。我国铁路旅客运输逐渐从粗放型向精细化、科学化转换,如何与动态变化的运输市场相协调成为目前亟待解决的问题,“每日一图”应运而生。2019年4月全国铁路正式开始实行“每日一图”动态列车开行方案,推动铁路旅客运输工作由内部生产型向市场导向型发展,同时也对运输组织水平提出了更高要求。如何高效合理地运用各种运力资源,切实以市场为导向进行运输组织,实行“每日一图”,以达成运能与客流的最佳匹配,提高高速铁路旅客运输服务水平和运营收益,己成为高速铁路科学运营管理方面的重大问题。本文首先对基于“每日一图”的高速铁路列车开行方案优化理论进行研究,提出基于“每日一图”的高速铁路列车开行方案优化目标、原则、关键要素及其实施保障策略,为下文的开行方案优化研究奠定基础;通过研究分析高速铁路列车开行方案与客流需求的相互作用关系,提出两者匹配性判定方法;并在现有研究成果基础上提出基于“每日一图”的高速铁路列车开行方案优化思路及假设,构建双层优化模型:上层是以铁路运输企业总收益最大化和旅客出行成本最小化为目标的多目标优化模型,下层是以Logit形式流量随机加载为基础的随机用户均衡客流分配模型,并提出以模拟退火算法为基础的多阶段优化的迭代算法框架用于求解;最后,以京沪高速铁路的列车开行方案为实例,进行基于“每日一图”的列车开行方案优化,并给出优化建议,验证基于“每日一图”的高速铁路列车开行方案优化模型及算法的可行性和有效性,为提高高速铁路精准化运输组织水平和服务水平提供支撑作用。