随着石济高铁正式运营,我国“四纵四横”高速铁路网的建设已经圆满完成。列车开行方案是铁路客运产品设计的核心,以旅客为中心的列车开行方案能让旅客的出行体验更美好,也有助于扩大铁路在客运市场的市场份额。因此,设计出与客流细分相适应的高速铁路列车开行方案,对满足日益增长的客流需求及提高铁路企业效益,具有重要的现实意义。本论文通过研究高速铁路列车开行方案编制理论,结合客运节点的重要度,制定开行方案编制策略和优化原则;研究高速铁路列车开行方案的编制方法、多目标优化模型和优化算法;采用基于节点重要度的列车开行方案编制方法对武广高铁进行了算例分析与方案比较。论文具体研究工作如下:首先,分析了高速铁路列车开行方案的定义和作用;参考既有铁路旅客列车开行方案的编制流程,分析了开行方案的内容和影响因素;接着在分析我国高速铁路客流特征的基础上,从旅客和铁路两个方面论述了开行方案的编制原则。其次,从客运能力、客运需求、路网属性及社会属性等方面分析了影响客运节点重要度的因素。通过层次分析法建立节点重要度评价指标体系,采用基于改进熵权的灰色关联度分析法划分节点等级。据此制定了各等级客运节点间开行列车的原则,作为开行方案编制和优化的重要策略。基于上述分析,探讨了开行方案的编制策略;根据基点站配对模型,确定列车运行的起止点和列车的运行区段;根据客流量和客流层次划分确定不同种类列车的开行对数;在车站能力限制和列车最大上座率约束下,以停站次数、车辆空走距离和剩余客流都最小为目标,建立了停站方案的多目标优化模型;考虑铁路效益、旅客出行成本、剩余客流三者综合优化,建立了开行方案的多目标优化模型;设计了结合节点重要度理论的多目标遗传算法,提高了算法的求解精度和效率。最后,以武广高铁为例,依照节点重要度评价方法划分了客运节点等级,按照开行方案的编制步骤和策略,利用提出的模型和优化算法获得了列车开行方案的初始方案和优化方案,从开行数量、列车空位走行距离和服务频率等方面将初始方案与优化方案进行对比,从而证明优化方案优于初始方案。