铁路货物装载作为铁路货物运输中的关键一环,其装载布局的优劣会对铁路货物装箱的空间利用率、载重利用率以及铁路运输效率产生直接的影响,进而可能影响铁路运输的整体效益。要想提升铁路货运效率,节约运输成本,使铁路货运有更好的发展,对铁路货物装载布局的研究就尤为必要。本文通过参阅大量有关装箱问题的文献,借鉴前人的研究经验和成果,结合铁路运输的实际情况,并运用科学的理论与方法研究铁路箱式车体货物装载优化问题。本文首先对装箱问题进行了介绍,然后详细论述了解决装箱问题的一种有效可行的启发式算法的定义、分类和发展以及其在货物装载问题中的应用。之后将装箱问题引入到铁路箱式车体装载优化问题上来,对铁路货物装载的约束条件进行分析,考虑实际的加入了货物重心位置约束和货物支撑约束。接着根据待装载货物的类型,将铁路箱式车体货物装载优化问题分为了铁路同构货物装载优化问题和铁路异构货物装载优化问题两大类。对这两类问题分别构建了以装载货物数量最多为唯一目标的铁路同构货物装载优化模型和以最大化空间利用率为首要目标、以最大化载重量利用率为次要目标的铁路异构货物装载优化模型。针对同构货物装载优化问题,采用分层装填策略,在每层使用高效的二维排列算法以及层调整优化策略对问题进行求解;针对异构货物装载优化问题,引入了组合块、邻度、组合度等概念,采用分层装填策略,提出了基于动态分层的启发式装箱算法,并对模型和算法进行了实例验证。本文针对异构货物装载优化问题的求解算法不仅对弱异类货物装载问题有良好的表现,针对强异类货物装载问题同样可以得到有较高空间利用率的装箱方案。