随着国家经济实力的迅速增强,各地区之间的交流逐渐增多,这对交通体系快捷性、便利性的要求随着提升。目前国家尤为关注高铁建设工作的推进,从而确保交通运输体系能够满足民众生活和国家经济发展的需要。设计科学的乘务计划不仅能够提高乘务人员的工作效率,增强企业竞争力,还能够有效节省铁路各项运营费用。在乘务计划体系中工作人员的排班计划有着基础性作用,不仅影响了列车的正常运行状态,还会影响高铁和乘务人员的工作效率。在以往的排班计划设计过程中,往往是手工操作,依据相关工作人员的主观臆断进行,导致缺乏科学的理论支撑,设计环节用时长等问题。这不仅导致排班计划的质量难以确保,还引发了人力资源浪费等问题。所以,以理论研究为视角,通过开展研究实践工作探究其中设计的原理,应当应用计算机手段完成排班计划的设置是铁路信息化发展的必经之路。本文通过对已有研究成果的分析,对排班方案设计流程的把握,有效运用运输组织学、线性规划、图论和最优化等理论体系,立足于乘务方案的整体考虑排班方案的设计,在具体研究过程中将生成乘务方面的流程划分为两个步骤,分别构建了与之对应的数学模型,并设计了相应的算法完成求解工作,本文的主要研究内容如下所述:(1)以高铁客运的乘务计划为视角,论述了其制度特定和影响要素,随之引申出有关概念。基于乘务方案的设计流程,将其分为交路计划和排班计划两个子项目,从而为排班方案的设计打下基础。(2)对于乘务交路中问题,将其作为后续排班方案设计的基础。结合交路方案在时空两个层面的接续性要求,可选用有向图进行表示,将图中节点的接续视为区段之间的接续,随后将接续耗时最短设定为优化目标构建相应的模型,随后以交路均衡性为视角,对构建的模型进行优化,并以上海虹桥到杭州东部分高铁车次为实例,选用模拟退火算法求解。(3)对于乘务排班问题,将其归为旅行商问题中的一类,为确保乘务人员作业的均衡性采用单循环模式进行排班安排,并且将其主要划分为工作和大休两部分内容,将接续耗时最短设定为优化目标,选用遗传算法求解得到交路序列后,再在其中加入大休时间,确保乘务人员得到充足的休息,进而完成排班方案的设计。本次研究工作的开展,在理论层面能够丰富关于高铁排班方案设计的理论体系,在实际意义方面能够有效推动关于乘务方案设计系统的整体发展。在本文的最后章节,概述了本次研究工作的成果、工作中存在的不足,同时对后续研究工作的开展进行展望。