随着我国经济的增长和服务业的快速发展,交通运输变得尤为重要。在各种交通运输方式中,铁路运输作为我国中远距离、环保高效和安全快捷的运输方式,发挥着不可替代的作用。特别是近些年来,“一带一路”、“亚欧班列”等战略的实施,对铁路运输提出了更高的要求。铁路枢纽作为铁路方向的交汇处和专用铁道的衔接点,其工作的好坏对整个铁路运输影响很大,正确组织铁路枢纽工作对提高货车周转、降低运输费用有着重要意义。基于以上研究背景,本文研究了铁路枢纽树枝形专用线小运转列车取送作业系统优化问题。首先介绍铁路枢纽树枝形专用线小运转列车取送作业系统优化问题的研究背景和研究意义,接着对国内外文献进行综述,并进行文献总结分析从而找出本文研究的切入点。进而针对铁路枢纽树枝形专用线小运转列车取送作业系统优化问题涉及到的相关理论进行介绍,从而更加了解铁路枢纽内相关运行机理。其次,本文以铁路枢纽内周转时间和调运费用两大优化目标作为研究主线,从而进行详细探讨。以铁路枢纽内周转时间作为优化目标,从而加速货车周转,提高铁路运输效率。周转时间是指将阶段时间内所有货车从编组站解体时刻起,至完成货物装卸作业后取回编组站时刻的总停留时间总和最小,考虑实际约束限制,建立数学模型,鉴于数学模型的复杂性,提出了嵌入参数自适应遗传算法GA和模拟退火算法SA结合的混合算法IGA&SA进行求解,设计实验场景进行算例验证,并进行算法对比;以铁路枢纽内调运费用作为优化目标,从而节约运输成本,减少资源浪费。调运费用由调机运营费用、货车运营费用以及时间窗外的早到等待费用和晚到惩罚费用组成,考虑实际约束限制,建立数学模型,并创新求解思路,提出了HH-GAP&AIP求解策略,设计实验场景进行算例验证,并进行算法对比。最后,针对铁路枢纽树枝形专用线小运转列车取送作业系统优化问题进行相关总结与研究展望。对本文研究的的主要内容,即研究的问题、建立的模型、设计的求解策略等进行总结。结合实际情况提出本文研究不足的方面,并针对此类问题展望以后可能需要注意的问题以及研究方向等。