铁路运输在我国国民经济中占有重要地位,对保障社会需求和经济快速发展起着关键作用。随着我国经济的发展,人们对于客货运输的质量和数量提出了更高的要求。为了满足货主对运输质量的要求,铁路部门推出了"五定"班列、行邮行包专列等货运新品种。通过压缩改编作业次数,增加直达货物列车开行比例,一定程度上提高了货物运输质量。但是由于大部分铁路货物列车需要经编组站进行改编作业,由此造成的货物运输时效性差是一个亟待解决的问题,除了采取增加运输能力的措施外,最关键的解决方案是对现有的组织型行车组织体制进行改革。在编组站内,将现有定编集结模式转变为定时集结模式,对于指导编组站行车组织体制改革、提高货物运输时效性具有重要的意义。为了得到定时、定编集结模式的经济适用条件,从理论上深入研究了影响定时、定编集结模式经济效益的关键因素,从而针对不同情况提出经济上节约成本、技术上先进的最优集结模式。为实现该目标,基于随机服务系统理论(或排队论),构建了货车采用定时、定编集结模式在集编系统、以及前方编组站解体系统的排队模型,并求得相关排队指标。应用支出率法求得不同去向车流采用定时集结相比定编集结节省的经济效益;并分析开行列车使用系数、车流量、牵引区段距离、以及驼峰负荷对定时、定编集结模式经济效益值的影响,从而确定两种集结模式的经济适用条件。本文的主要工作和结论如下:(1)依据随机服务系统理论,将编组站系统划分为5个排队服务系统,分别为:到达子系统、解体子系统、编组子系统、出发子系统、发车子系统。并分析5个排队子系统的排队过程及相关指标。(2)分析编组站指导集结作业的主要文件,对集结模式进行了分类,将以集结满轴为约束条件的集结模式定义为定编集结模式,将按照列车运行图规定时间发车为约束条件的集结模式定义为定时集结模式,并分析两种集结模式的优缺点。(3)应用概率统计的方法计算不同去向车流的到达规律,并通过皮尔逊准则对车流的总体分布假设进行χ2检验。(4)应用排队论思想,分别构建货车采用定时、定编集结模式在集结编组系统的排队模型,并求得货车采用定时集结相比定编集结节省的平均停留时间,以及加开列车数。定量分析开行列车使用系数和车流量对货车定时集结节省时间的影响,得到货车定时集结节省时间随开行列车使用系数和车流量的增大而逐渐减小。(5)应用排队论思想,分别构建定时、定编集结出发车流在前方编组站解体系统的排队模型,并求得解体系统内货车采用定时集结相比定编集结节省的平均停留时间,以及驼峰调车机车时间。定量分析车流量对货车定时集结平均节省时间的影响,得到车流量越大,解体系统内货车采用定时集结节省的平均停留时间越大。(6)应用支出率法计算货车采用定时集结相比定编集结节省的技术经济效益。采用定时集结模式将引起货车车小时、机车公里、机车小时、机车乘务组小时、调车机车小时5个指标值的变化。将山海关编组站去向1-4车流的相关参数值代入技术经济效益计算公式,得到不同去向车流采用定时集结相比定编集结节省的总技术经济效益为271.38、137.33、-2090.85、-3168.83(元),以及平均每辆货车节省的技术经济效益为2.58、0.64、-6.79、-10.29(元)。(7)定量分析车流量、开行列车使用系数对两种集结模式技术经济适用条件的影响。最终得到:1)定时集结节省的技术经济效益主要由车流量和定编集结开行列车使用系数共同决定。小范围内(图定出发列车数为定值时),货车定时集结节省的技术经济效益随开行列车使用系数的增大而逐渐减小;然而从整体趋势分析,货车定时集结节省的技术经济效益随车流量的增大而波动减小;2)对于开行列车使用系数拐点附近的车流,开行列车使用系数较大而车流量较小时采用定时集结节省的技术经济效益要小于开行列车使用系数较小而车流量较大时采用定时集结节省的技术经济效益。