随着我国经济水平的提升,旅客出行需求呈不断增长的态势。目前我国高速铁路路网已逐步完善,其所提供的旅客列车服务质量也逐年提升,高速铁路在各种交通运输方式中的市场竞争力日渐增强。但是地区经济发展状况和人口分布的差异性会影响到高速铁路的客流结构,不同地区不同时段的客流需求分布不均衡。目前,我国高速铁路动车组编组大多采用固定编组方式,在大多数高铁线路客流平峰期会不可避免地出现载客率过低的情况,导致了大量运力浪费。因此在对高速铁路运输产品进行优化设计时,列车开行方案的制定需要从市场角度出发,保证运能及运量的匹配性,同时满足旅客对于高速铁路运输产品的服务要求。为避免在非繁忙区间及非高峰时段动车组运能的浪费,在满足旅客出行的同时提升动车组的运用效率,基于可变编组列车的高铁列车开行方案研究已经成为我国铁路部门进一步提升高速铁路运输产品质量的重点方向。本文在分析和借鉴国内外关于可变编组动车组相关研究以及列车开行方案相关问题研究的基础上,首先针对高速铁路列车开行方案、客流需求及两者关系进行了研究。根据研究得到的高速铁路列车开行方案与客流需求相互作用的过程,进而针对客流的波动变化特性进行高铁时段划分。根据每个时段客流需求与现有高铁列车开行方案的匹配情况进行调整,基于可变编组动车组得到高速铁路列车开行方案的调整优化模型并设计算法完成了求解过程。本文具体的研究内容如下:1.详细阐述了可变编组动车组的发展现状及优势,明确了高速铁路列车开行方案及客流需求的概念,并系统分析了两者的特点。将客流需求及高速铁路列车开行方案之间的相互作用作为切入点分析两者关联性,并分析客流需求在日常及年度中的波动,将其作为依据,采用某高铁车站日旅客发送量作为样本,运用有序聚类分析法进行客流时段划分。2.建立客流需求与高速铁路列车开行方案匹配性评价指标体系,包括客流需求满足率、列车平均上座率及客流结构匹配率等,并得到基于信息熵的各指标权重系数,明确客流需求与高速铁路列车开行方案匹配性评价方法。3.建立线性混合整数规划模型求解基于可变编组动车组进行调整的高速铁路列车开行方案,以列车开行广义综合成本最小为目标,考虑不同的编组模式,在约束条件设置上考虑客流服务水平约束、旅客服务与列车停站耦合约束、可变编组情况下的列车定员约束、可变编组情况下的列车能力约束等。模型采用Python编程实现,调用Cplex求解,得到优化后的列车开行方案。4.进行实际案例分析,根据客流划分结果评价不同时段中客流需求与列车开行方案匹配性,对评价结果为“一般”及其以下的时段,代入模型得到调整后的方案,并与既有方案进行对比,验证本文提出的基与可变编组列车所进行的高铁列车开行方案优化调整方案的可行性与实用性。