近年来,高速铁路的大规模建设和投入运营显著改善了旅客的出行条件,在一定程度上缓解了铁路旅客运输供不应求的局面,然而高铁列车在席位能力利用上仍面临着严峻的挑战,出现能力紧张与虚糜共存的现象。并且随着高速铁路市场化运营的改革与发展,以旅客需求为导向的运营管理机制将成为铁路部门未来发展的趋势。在此背景下,本论文以高速铁路票额分配为研究对象,针对目前票额分配方法存在的问题,引入以旅客需求为导向的收益管理理论,对以旅客需求为导向的高速铁路票额分配理论和方法展开研究,从而提高列车席位能力的利用率、更好地满足旅客的出行需求。论文包括考虑旅客旅行时间的高速铁路票额分配、考虑旅客动态购票需求的高速铁路票额分配及考虑动态定价的高速铁路票额分配三方面研究内容,构建的模型、算法丰富了高速铁路动态定价和票额分配的理论。各部分研究工作和结论如下:(1)研究了考虑旅行时间的高速铁路票额分配方法。首先,针对列车间相互替代性、差异性及旅客选择行为对票额分配的影响,利用旅客疲劳恢复时间对列车舒适度进行定量化研究。其次,在考虑列车运行时间、舒适度、停站方式差异性的基础上,以铁路部门和旅客的系统效益最大化为目标,构建了考虑旅行时间的高速铁路多列车票额分配随机非线性整数规划模型,并设计模拟退火求解算法。最后,以京沪高铁列车为对象进行实例分析,结果表明:该方法能够提高铁路部门和旅客的系统效益、降低旅客的旅行时间和旅行成本,并且能够更好地满足长途旅客的出行需求。(2)研究了考虑动态购票需求的高速铁路票额分配方法。首先,针对预售期内不同OD旅客购票行为及其购票过程的差异性,利用复合非齐次泊松过程对不同OD旅客购票过程进行定量化研究,以铁路部门和旅客的系统效益最大化为目标,构建了考虑不同OD旅客动态购票需求特点的高速铁路多列车票额分配随机非线性整数规划模型。其次,通过需求仿真将模型转化成确定性线性整数规划模型并利用Lingo 12.0进行求解。最后,以京沪高铁列车为对象进行购票过程仿真,结果表明:该方法能够提高铁路部门和旅客的系统效益,并且能在充分利用列车席位能力的前提下,更好地适应旅客不同售票阶段的购票需求特点。(3)研究了考虑动态定价的高速铁路票额分配方法。首先,对高速铁路实施动态定价的各要素及其旅客细分市场进行分析。其次,在分析高速铁路不同售票时段旅客对价格敏感性的基础上,基于收益管理理论,结合高速铁路动态定价和票额分配的特点,以收益最大化为目标,分别构建了确定需求附加随机误差项及需求函数系数不确定的两类考虑动态定价的票额分配稳健优化模型,并运用稳健优化方法对两类模型进行求解。最后,通过具体算例验证了方法的可行性和有效性,结果表明:该方法能够根据不同售票时段的需求特点,通过动态调整价格来调节不同售票时段的客流需求从而提高收益;并且能够更好地适应需求波动,避免由于实际需求波动较大使票额分配方案不能满足实际需求而带来的大量票额调整工作;另外,也能够保证将更多的车票以更高的价格销售。