随着中国铁路网的不断建设和发展,路网结构越来越复杂,直达列车的径路选择方案数量也迅速增长。因此,如何选择经济合理的径路成为了一个难题。本文聚焦多环状复杂路网结构下装车地直达车流的运输过程,研究了车流径路优化问题。优化装车地直达车流径路,对于合理分配路网资源、提高路网的运输效率、提升铁路运输企业的运输效益具有重要的现实意义。本文主要的研究内容及创新如下:(1)分析了车流径路优化的原理以及装车地直达车流的组织特征,介绍了多环状路网的形成机理,并根据多环状路网能力对装车地直达运输需求的满足程度,讨论了装车地直达车流在路网上的3种径路选择情况。(2)针对多环状路网每一环中单一弧段能力不足,不能使所有装车地直达车流经由最短路运输,建立了环状路网上下弧段运力受限的装车地直达车流径路优化模型(模型I)。(3)考虑到路网存在运力瓶颈,无法实现所有运输需求的流量分配,建立了环状路网存在运力瓶颈的装车地直达车流径路优化模型(模型II)。(4)在模型的算法实现方面,首先给出了分支定界法在两个模型上的应用思路,之后在模型II的基础上设计了应用于该问题的遗传算法。于是解决该车流径路问题形成了3种方法,为模型I-分支定界法、模型II-分支定界法和模型II-遗传算法。接下来,通过4组算例实验发现,在路网运力充足下,模型I-分支定界法和模型II-分支定界法可以得到相同的解,模型II-遗传算法得到的解与精确解的误差在0.9%左右;路网存在瓶颈时,模型II-遗传算法得到的解与精确解的误差在0.7%左右。最后,综合3种方法在4组求解算例中的表现提出建议:路网运力充足时,推荐使用模型I-分支定界法;路网运力不足但求解规模较小时,推荐使用模型II-分支定界法;路网运力不足且求解规模较大时,推荐使用模型II-遗传算法来优化装车地直达车流径路。图31幅,表30个,参考文献94篇。