铁路客运站是铁路旅客运输的基层生产单位。当旅客列车运行图确定后,铁路客运站的旅客列车到发时间和在站作业内容随之确定。如何根据旅客列车运行图,合理安排各项作业占用的行车设备,保证各项作业占用行车设备的相容性,是铁路客运站行车组织需要解决的问题。铁路客运站行车组织内容繁多、因素复杂,归结起来主要解决三个问题——作业进路排列、到发线运用和调机运用问题。由于这三个问题相互影响相互制约,单独对其中一个问题进行优化存在一定的局限性,为此有必要研究这三个问题的整体优化方法。论文首先研究铁路客运站到发线运用与一端咽喉接发车作业进路排列综合优化问题。注意到到发线作为接发车作业进路的一部分,当列车的接发车作业进路确定后,列车占用的到发线随之确定。根据这一点,以接发车作业进路为决策,考虑到发线运用与接发车作业排列综合优化与列车运行图编制过程的协调,以到发线和道岔占用相容性为约束,在尽可能多地为相对重要列车安排到发线和接发车作业进路的基础上,以列车进路方案的到发线运用效用最大为优化目标,建立铁路客运站到发线运用和一端咽喉接发车作业进路排列综合优化模型。借鉴极大可行解的思想,提出极大列车进路方案及其k剔除邻域系的概念,设计了基于极大列车进路方案k剔除邻域的模拟退火算法,该算法只在极大列车进路方案范围内搜索,大幅度地缩小了列车进路方案的搜索范围,提高了算法效率。然后研究铁路客运站列车过站径路优化问题。注意到列车过站径路由列车的接车作业进路、占用的到发线和发车作业进路拼接而成。由于接发车作业进路唯一确定列车占用的到发线,因此确定列车过站径路时只需要确定列车接发车作业进路。根据这一点,考虑铁路客运站列车过站径路优化与列车运行图编制过程的协调,以接发车作业进路为决策,到发线和道岔占用相容性为约束,在尽可能多地为相对重要列车安排过站径路的基础上,以列车过站径路方案的到发线运用效用和进路效用最大为优化目标,建立铁路客运站列车过站径路优化模型。借鉴极大列车进路方案的思想,提出极大列车过站径路方案及其k剔除邻域系的概念,设计了基于极大列车过站径路方案k剔除邻域的模拟退火算法。最后研究铁路客运站列车过站径路与调机运用整体优化问题。在车底出入库时间确定的情况下,以调机数量和调车里程最少为目标的调机运用优化问题可以描述为以调机作业接续时间和接续里程最少为优化目标的调机作业指派问题。将车底出库作业进路作为始发列车的接车作业进路,车底入库作业进路作为终到列车的发车作业进路,对列车过站径路进行扩展。在此基础上,以车底出入库时间和列车过站进路为决策,将列车过站径路优化模型与调机作业指派模型结合,建立铁路客运站过站径路与调机运用整体优化模型,设计该模型的模拟退火算法,最终实现铁路客运站作业进路排列、到发线运用与调机运用三个问题的整体优化。