本文以肯尼亚规划铁路网为案例,对货物列车编组计划问题进行了模型构建及求解。肯尼亚规划铁路网的各条线路将在2020年,2025年以及2040年分阶段建成。针对铁路网的不同规划年度,本文将货物列车编组计划问题构建为网络设计问题。所构建的数学模型属于整数非线性规划模型,本文采用优化软件LINGO 11.0的全局求解器进行求解。优化模型旨在最小化路网中所有铁路货车的时间消耗(总车小时消耗)。规划铁网的货物发送量和到达量数据来自于可行性研究报告,基于此数据,本文采用重力模型的方法来进行交通分布推算并获得货流的O-D矩阵。通过求解模型,本文可以获得规划铁路网货物列车编组计划问题的全局最优解。此最优解可直接用于铁路运营和规划过程中的决策支持。对于规划年度2040年来说,路网包含9个技术站,模型的最优解表明:为了满足路网的货运需求,每天需要提供26个直达去向。在这26个直达去向中,10个去向为非相邻技术站间开行的。对于规划年度2025年来说,每天需要提供2个直达去向,其一为从蒙巴萨到马拉巴,列车开行频率为3.44列/天;另一为从蒙巴萨到内罗毕,列车开行频率为4.60列/天。而对于近期规划年度2020年来说,每天则需要提供一个从蒙巴萨到内罗毕的直达列车服务,其开行频率为3.61列/天。利用本文优化方法所获得的计算结果可用于指导铁路网运营规划,亦可作为未来关于肯尼亚规划铁路网运营规划研究的基本框架。尽管本文所采用的传统求解器以及全局求解模块功能强大并能对小规模路网在极短时间内求取最优解,但是这种方法也存在局限性:当路网规模较为复杂或网络规模较大时,求解复杂的非线性模型会花费非常长的时间,尤其是需要获取全局最优解时。针对这些路网,巧妙设计的快速启发式算法能在较短的时间内求取质量可接受的解,这也是未来值得继续研究的问题。