我国经济“新常态”和产业结构的调整刺激了高附加值货物运输需求的增长。铁路货物运输运营组织模式逐渐以市场需求为导向发展。然而,由于快运班列的组织结构和发展现况不完全适应高附加值货流“分布广泛且不均、量小频多、快速多样”的特点,相当一部分货流无法直接依托班列运输,削弱了铁路在高附加值货运市场中的竞争能力。本文聚焦于目前研究较少的非班列吸引区高附加值货物,通过优化其车流组织方式,增强普通货物列车对高附加值货物的吸引力,扩大铁路对货物的吸引范围。在提高铁路运输时效性、满足社会运输和铁路发展客观需求以及实现能源环境可持续发展等方面具有现实意义。本文在高附加值货流特点和我国既有运输组织模式基础上,结合技术直达列车途中留轴方法和车流改编链优化原理,研究并优化非班列吸引区车流组织技术,加速车流输送。论文的主要研究内容包括:(1)总结了高附加值货物涵义和特点。在我国31个省市快运业务量历史数据和预测数据结果的基础上,概括了高附加值货流分布范围广、运量不均且差距大的特征。概述了国内外铁路高附加值货物运输发展现状和运输产品。(2)重点分析了我国快运班列组织结构和开行现状,结合高附加值货流特点,阐述了非班列吸引区高附加值车流存在原因。针对非班列吸引区车流组织方式,提出应用技术直达列车途中留轴方法和车流改编链优化原理减少车流在途运行时间和改编总消耗。(3)依据分阶段优化的思想,将非班列吸引区高附加值车流组织过程分为两阶段:技术直达列车途中留轴和后续车流改编。首先探讨了采用途中留轴方法的合理性和可行性。以高附加值车流可节省时间价值成本、技术直达列车造成的区段线路能力损失和额外停车时间成本为基础,详细分析了技术直达列车补轴过程的时间价值损益,确定了补轴作业的可行性判断条件。考虑高附加值车流改编和技术直达列车集结时间,确定了途中留轴过程的综合时间成本。以综合时间价值成本最小为目标构建了非线性整数规划模,并设计了单一快运站和多快运站实例求解。在单一快运站算例下,不同高附加值车辆数求解结果与补轴车流量最小值的一致性证明了模型和求解程序的正确。(4)在(3)的基础上,结合车流改编优化原理,将车流改编问题转化为最小费用流问题,改编中转作业时间视为弧段时间费用,模型被拓展为基于改编链优化的途中留轴模型。然后使用同一快运站实例,结合最短路算法和商业软件求解。与典型组织方式相比,设计的单一快运站和多快运站算例求解结果方案均能减少高附加值车流实际运输时间和综合时间价值成本消耗,验证了模型的合理性及求解程序的正确性。在多快运站实例模型优化前后方案对比中,优化后模型方案相较典型方式产生的时间价值节省有所增加,验证了拓展模型的合理性和优化效果。图31幅,表16个,参考文献71篇。