伴随着2013年习近平主席提出“一带一路”的战略构想,铁路国际联运迎来了重要的发展机遇期。丝绸之路经济带建设不仅为铁路国际联运提供了坚实的基础设施保障,也为其提供了有力的政策支持。口岸站是国际铁路联运过程中的重要节点,是我国在丝绸之路经济带的重要门户。其主要承担国际旅客列车的交接作业、进出口货物列车的运输组织作业,以及进口货物的换装作业。随着“一带一路”各项政策的逐步实施,国际间物流需求在稳步提高,口岸站的进出口贸易额也迅速增长,由此引发的口岸站的换装作业任务也日趋繁重,因此换装能力对于国际铁路联运的顺利开展至关重要。本文对我国的铁路口岸站进行了简要概述,重点总结了铁路口岸站的作业和设备以及口岸站的通关模式,根据铁路轨距和通关模式的不同,将铁路口岸站划分为“一地两检”不办理换装作业的口岸站、“一地两检”办理换装作业的口岸站、“两地两检”办理换装作业的口岸站。通过分析不同类型口岸站的作业流程,并结合现有口岸站站场布局的设计思想,归纳出不同类型口岸站的站场布置图型,为新建口岸站的站场布局设计提供参考。本文将铁路口岸站换装系统看作是三级串联的排队系统,分析了排队系统的构成,通过分析换装系统服务时间的不均衡性以及车站作业的干扰对换装系统能力的影响,建立了 口岸站换装系统的三级排队模型。本文对换装系统内到达和出发列车的累计量以及各节点列车累计量与时间分布关系分析的基础上,以换装系统的能力最大作为约束,建立了各节点队列长度均衡模型,求解各节点设备的合理配置数量。提出了闭环排队网络系统中,输入流稳定,各环节配置合理的设备数量,对系统内的作业进行优化,提高作业之间的协调性,系统的车流可达到稳定状态,进而实现换装系统能力最大化。在优化换装线的使用中引入时间片的概念,构建了换装线运用优化模型,并提出了把换装线运用问题转化为构造图的求解问题。最后,本文以阿拉山口站为例,介绍了车站的站场布局,对宽轨进口货物列车的作业流程进行了详细分析,并根据阿拉山口站细确定了各项作业的时间标准,计算了换装系统的既有能力和流程优化后的能力,以及优化后设备的合理配置数量。