西欧、日本等铁路发达国家的旅客列车有较为明确的产品谱系划分,所形成的列车产品服务对象较为明确,便于旅客辨识、记忆和准确选择,也简化了列车运行图管理与调整,有助于提高铁路市场竞争力。而目前我国客运列车产品谱系特征不明显,不同类型列车市场定位不够清晰,铁路难以分类配置运输资源和分层提供运输服务。根据我国铁路的多样化需求,对列车产品进行谱系化设计,促进铁路按运输产品分类进行成本控制和市场营销,具有重要理论与现实意义。本文围绕谱系化旅客列车产品优化设计方法及适应性评估开展研究,主要内容包括:1、背景介绍与设计框架归纳总结国外谱系化旅客列车特征,分析其对我国铁路开行谱系化产品列车的适应性,介绍车站节点分级与客流OD分类思想在谱系化产品设计中的作用,制定“车流匹配”规则。明确不同线路条件下谱系化产品的设计范围与设计原则,制定普适性的谱系化产品设计范围及产品树,制定谱系下的各谱、系、子系、孙系、服务需求等层级的划分规则。2、谱系化列车产品设计方法基于我国高速铁路特征,根据谱系化产品设计规则,提出谱系化列车产品设计方法,明确旅客需求、列车停站、列车运距等不同因素对产品设计的影响,其中不同列车产品的停站选择为最主要研究对象;以车站节点分级思想为基础,结合不同OD到发客流量等数据,分析各个谱系化产品设置必停站与选停站的原则,保证到发客流的均衡性;结合具体线路考虑不同区段的客流密度,研究适合开行的谱系化列车产品和相应产品下的车流匹配规则;提出初始谱系设计方法,确定各类产品起讫点、列车径路、开行列车种类、必停站、选停站范围等要素,为谱系化列车产品的优化提供必要基础和输入。3、谱系产品优化模型构建基于列车产品与客流需求的匹配程度,建立以旅客出行效用最大化为目标函数的数学优化模型,设计列车产品的停站次数、车流匹配、流量守恒、区段能力等基本约束和逻辑约束,并设计分层配流算法,调整初始谱系的停站选择,删除不符合旅客出行需求的谱系产品,使列车产品与客流需求之间的匹配程度在满足相应约束下实现最大化,进而完成谱系化列车产品的优化。4、案例研究以京沪高铁为对象,设计初始谱系及相应列车产品,分析选停站的停站组合和模型约束对停站模式的影响,利用分层配流算法,完成旅客出行需求与列车产品的匹配,在缩小初始谱系规模的同时,保证旅客优先乘坐出行效用更高的列车产品。最后,与京沪高铁既有列车产品展开对比,分析谱系化列车产品的优势,并提出延伸产品和服务项目,考虑票价、联运等更多维度对产品的影响,考虑特色服务项目,给未来高速铁路列车产品开发提供更多可能性,使谱系化产品框架更加完整。本文含图32幅,表25个,参考文献50篇。