随着“一带一路”倡议的深入推进,中国与沿线国家的贸易需求日益增长,中欧班列作为亚欧大陆间主要的陆路运输通道得以快速发展,其开行规模不断扩大,但在运营过程中仍存在开行布局不合理、运行径路重叠、开行模式单一、运营公司货源竞争激烈、运输成本居高不下等问题。因此,如何根据现有的运输资源优化中欧班列开行方案,提高运输效率必要且紧迫。本文以西安、郑州、重庆、成都、乌鲁木齐为集结中心,结合直达和中转集结开行模式对中欧班列集结及开行方案进行优化,主要研究内容包括:首先,从开行现状、运输通道、口岸发展情况及开行模式等方面,梳理了中欧班列运输组织现状,总结了中欧班列存在的亟待解决问题。并针对中欧班列开行模式单一的问题,提出了直达和中转集结开行模式相结合的中欧班列开行方案优化策略。其次,详细研究轴辐式运输网络和服务网络设计相关理论,构建了中欧班列轴辐式运输服务网络,设计了中欧直达班列、中欧集结班列、国内铁路集结和国内公路集结运输四种运输服务。基于构建的中欧班列轴辐式运输服务网络,以班列开行固定成本、在途运输成本、作业成本以及时间价值成本组成的中欧班列整体开行综合成本最小为目标,建立了中欧班列去程集结及开行方案优化模型,以西通道部分常态化开行线路为研究对象,使用Lingo软件求解模型,同步得到中欧班列去程集结及开行方案。通过与直达方案运输时效性及经济性对比,分析结果表明中欧班列去程集结及开行方案优化模型能有效整合班列开行线路、减少集装箱集结等待时间、降低班列整体综合开行成本、提高中欧班列整体运行效率。最后,建立了考虑班列运到时限的中欧班列去程集结及开行方案模型,并根据模型特点设计了相应的遗传算法,利用MATLAB软件编程求解,通过对求解结果分析,验证了模型能够保证班列在运到时限内抵达目的地的前提下,降低班列整体运输成本。综上所述,本文分别从中欧班列整体开行综合成本最小和考虑班列运到时限下整体运输成本最小两个角度,研究了中欧班列去程集结及开行方案,有效解决了中欧班列去程运输组织过程中存在的开行模式单一、运输成本居高不下等问题,丰富了中欧班列开行方案的研究,对中欧班列开行方式的选择具有一定的借鉴意义。