当前我国高速铁路发展迅速,已成为旅客运输主力军,与此同时一些大型高铁枢纽在引入多方向线路后,枢纽规模日益扩大,运营组织作业负担明显增加,枢纽能力趋于紧张。对枢纽内场站设备资源进行能力统筹优化,对于缓解部分场站设备能力紧张局面,实现均衡有效利用枢纽场站设备资源,提升枢纽运营组织效率具有重要意义。本文在国内外相关研究的基础上,对高铁枢纽能力统筹利用进行了如下研究。论文系统介绍了高铁枢纽能力统筹利用的相关基本理论。阐述了高铁枢纽中各项设备能力,包括车站能力、线路能力、动车运用所能力的影响因素及计算方法,并总结了高铁枢纽能力统筹利用对规划建设阶段优化场站设备增量资源,以及建成运营期间盘活场站设备存量资源的重要意义。论文将高铁枢纽能力统筹利用问题归纳为:根据路网及车流分布,分析列车在枢纽内作业需求与场站运用,确定所有OD车流在高铁枢纽内的合理径路。因此,论文借鉴车流径路优化方法,细化考虑车站接发车能力、始发终到能力及动车运用所存车能力等限制因素,在多商品流模型的基础上添加0-1决策变量,建立高铁枢纽能力统筹利用优化模型,寻求以高铁枢纽作业时间最小为目标的运营组织方案。对于较大规模的高铁枢纽能力统筹利用优化问题,首先介绍了一种新型智能优化算法——微进化算法的基本原理,在此基础上针对本文模型进行了算法设计,并总结了利用微进化算法进行模型求解的基本步骤和基本流程。论文以郑州高铁枢纽为实际案例,利用远期规划年度路网和车流数据,对郑州枢纽内郑州站、郑州东站和郑州南站进行能力统筹利用研究。基于对枢纽各项运营指标数据,利用微进化算法求解得到车流径路及停站优化结果,进而得到枢纽场站能力统筹利用优化情况。在求解基础上分别对求解算法、求解结果、优化前后能力适应性进行比较分析,验证模型与算法的有效性,并且得到郑州枢纽内主要的能力瓶颈所在,对枢纽实际运营决策提出理论性参考建议。