列车停站方案的优化问题是铁路运输组织计划中的核心环节,必须考虑与路网规模、车站通过能力及客流需求等影响因素之间的关系,具有多目标和约束复杂的特点,属于规模庞大的组合优化问题。实现高铁旅客列车停站方案的优化,直接影响了旅客运输的服务水平及铁路部门的经济效益,也是列车开行方案编制中的关键环节。本文通过分析相关研究领域的既有文献,对高铁旅客列车停站方案优化问题的研究现状进行了全面的综述。在前辈学者已取得的相关成果的基础上,客观地总结了既有研究中的不足及有待改进的地方。基于此,本文对节点客流特征进行了详细阐述,通过分析节点客流的概念、分布及分类,剖析了高速铁路节点客流在时间和空间上的分布特征,并从节点的路网属性、客运能力、社会属性以及节点客流特征等方面入手,利用主成分分析法(PCA)和层次分析法(AHP)相结合的方法改进了既有的节点重要度评价体系,重新划分节点等级,作为后续建立模型的基础。根据上述分析,综合考虑客流量约束、节点服务频率约束、列车最大开行列数及停站次数等约束条件,以旅客旅行损失时间最小作为第一优化目标,以列车停站方案的可达性最大作为第二优化目标,构建了基于节点客流特征的高铁旅客列车停站方案优化模型;考虑到旅客出行选择行为的不确定性以及方案编制者的不完全理性行为,本文引入了前景理论,建立了基于前景理论的高铁旅客列车停站方案优化模型,根据前景值求得实际客流量,使改进方案能在保证多目标最优的基础上,满足实际客流需求。基于此,本文根据所建模型的特点,借鉴遗传算法及多目标规划的一般理论对模型进行求解。最后,以兰新高速铁路为例,在MATLAB环境下计算,对模型的合理性与适用性进行验证。结果表明:基于节点客流特征的高铁旅客列车停站方案优化模型及基于前景理论的改进模型合理,可有效降低旅客出行损失时间,提高列车停站方案的可达性。且计算得到的Pareto非劣解集,可为列车停站方案编制者提供多种选择方案。