目前我国铁路运输业已经在全国交通运输行业中占据了十分重要的份额,对铁路运输组织方面的研究也在如火如荼的进行。面对不断壮大与迅猛发展的铁路运输业务,合理配置现有的铁路资源,充分发挥铁路行车调度指挥能力成为了研究的热点。列车运行调整与到发线运用都是铁路行车调度指挥工作中的重点,列车运行调整的主要是对列车的到发时刻、列车占用区间的次序以及列车占用区间的时长进行调整;到发线运用则是列车在车站具体占用进路和到发线的固定方案,同时列车运行调整与到发线运用也是有着相辅相成的关系。仅针对列车运行调整的优化问题,或者仅针对到发线运用问题国内外学者已有了一定的研究成果,但是两者同时考虑去进行优化的研究还是较少。因此,对列车运行调整与到发线运用的协同优化问题进行研究,具有一定的实际运用价值。本文针对列车运行调整与到发线协同优化问题,借助运筹学理论,建立多目标协同优化模型,设计适用于模型的求解算法,以获得优化求解后的列车运行调整方案和到发线运用方案,协助铁路工作者进行决策。主要的研究成果如下:首先,对国内外列车运行调整、到发线运用两个方面的研究内容进行了梳理,接着对列车运行调整与到发线运用的相关理论进行阐述分析。在列车运行调整相关理论中对列车运行图、列车晚点的影响因素、晚点的情况,以及运行调整方式、结果评价进行阐述。在到发线运用相关理论中对到发线运用的要素、调整方式、车站作业过程、占用时间标准进行阐述。并对列车运行调整与到发线运用的相关性进行了梳理。其次,在模型的建立过程中,考虑宏观层面的列车流运行调整优化与微观层面车站的到发线运用优化,以列车的总加权到发晚点时间最少和到发线的占用费用最小为目标,建立了多目标协同优化的整数规划模型,通过模型分析确定运用分层序列法对模型的多目标问题进行处理,以便求解。结合基本鸽群优化算法的特点,运用Logistic映射、自适应因子、柯西分布、高斯分布,对算法进行改进。设计了适用于求解本文多目标模型的分层序列-鸽群优化算法进行求解。最后,根据所选算例,并假设多种晚点情况,求解得到了经过模型算法优化调整后的列车运行时刻表和到发线运用变更情况,为调度人员的决策提供借鉴,验证了本文列车运行调整与到发线协同优化模型及算法的有效性和可行性。