旅客列车的开行方案是旅客列车运营组织工作的重要组成部分，伴随客运专线的建设，客运专线旅客列车的开行方案需要进行及时研究。关于客运专线列车开行方案的研究还缺乏一定的系统性和可操作性。与此同时，在我国客运专线的建设和运营组织管理等方面都还没有可以借鉴的实例。到目前为止，仍有许多问题没有得出明确的结论，有待进一步的深入研究。 为了制定科学、合理的客运专线旅客列车开行方案，本文首先系统分析了影响客运专线旅客列车开行方案的各个因素，在此基础上建立了旅客列车开行方案的综合优化模型，同时为了计算综合模型的目标函数值，研究了客流分配的方法，该方法体现了旅客选择列车的主动性。在分析模型的基础上，论文提出了对模型进行分层求解的算法，即第一层根据客流量确定列车的运行区段、开行数量及列车等级，第二层利用遗传算法结合客流分配确定列车的停站方案，并实现了该算法。最后以实例验证了算法的有效性。为客运专线旅客列车开行方案的制定提供了理论依据。