动车组作为完成客运专线运输生产任务最重要的移动设备，其购置成本和维护成本高昂，在客专设备投资中占较大比重，提高动车组使用效率可以减少动车组使用数量，对降低运营成本有重要意义。然而，目前我国客运专线动车组运用的研究尚处于探索阶段，未形成成熟的理论和现成的动车组运用计划编制系统。客运专线的管理模式、速度目标值、线路条件、各种设备及其检修等与国外高速铁路和我国既有线有较大差异，因此不能完全借鉴国外或既有线机车周转图编制方式研究客运专线动车组运用计划编制。本文结合我国客运专线运输特点，对动车组运用计划编制系统相关问题进行分析和研究。本文结合目前国内外动车组运用的研究成果，运用定性分析与定量计算相结合的的研究方法，对动车组运用计划编制的影响因素进行分析，确立了动车组运用计划编制的原则和种类，以单车种单基地为研究基础，将动车组的接续运行与检修计划的制定过程，转化为具有多约束条件和多目标函数的动车组运用网络上的TSP问题，建立动车组运用计划编制的数学模型，对模型直接求解在理论上和技术上的困难进行深入分析，提出满足计划编制需要的加权法和目标追加法转化为单一目标问题的求解思路，采用简便的，易于在计算机上实施的回溯算法与模拟退火相结合的算法对模型进行求解和优化，并对系统规划与设计的主要内容进行研究。伴随客运专线的建设规模的扩大，运输模式的不断调整，动车组运用的编制将面临一些新的问题，本文进行了初步探讨。本文的研究工作和结论对确定动车组运用管理模式和提高使用效率提供辅助决策支持，对计算机实现动车组运用计划的编制，具有一定的现实意义和理论研究价值。