列车运行图是列车运行时间、空间关系的图解表示形式,是列车在区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文本,是整个铁路运输的核心;列车运行调整是在实际运行中调度员根据列车运行图和列车运行现状编制的列车运行实施计划。在我国铁路运行图编制和运行调整自动化进程中,硬件技术和信息技术日趋成熟,最优化决策理论与方法显示出越来越重要的主导作用。在以计算机系统为核心的铁路现代运行系统中,优化算法的研究成为制约列车运行现代化的技术关键。 本文在大量查阅国内外有关文献的基础上,对运行图编制和运行调整问题进行了研究,分析了运行图编制以及运行调整的现有研究成果及存在的问题,针对我国铁路具体情况,分别建立了单线区段运行调整和运行图铺画优化模型,并提出了运行调整的最早冲突优化方法和运行图的时间循环迭代优化方法,建立了运行图铺划和运行调整系统。考虑到运行图编制和运行调整优化的实质都是处理运行列车与车站、区间的关系,合理确定各次列车占用区间和站线的作业顺序和作业时刻。论文将两者紧密结合,优化模型前后继承,优化算法紧密衔接,使其溶为一体。具体研究内容如下: 1、对单线列车运行调整问题进行了分析,以提高列车正点率、使列车区间运行时分波动尽可能小、提高货物列车的旅行速度为目标,详细分析了运行调整的多项约束条件,建立了运行调整优化模型。 2、提出了列车运行调整最早冲突优化方法。为了排除相向运行线初始排列顺序对优化结果的影响,先松弛相向运行线之间的约束,并利用最早冲突对其它冲突影响大,而其它冲突对最早冲突影响小的特点,选择最早冲突优先化解,即为运行调整的最早冲突优化方法,同时又为后面的列车运行图铺划的时间循环迭代方法奠定了基础。 3、对单线列车运行图铺划问题进行了分析,为了将列车运行图铺划与运行调整协同优化,建立了与运行调整优化模型相近优化模型。模型充分考虑了运行图铺划与运行调整的异同,符号定义尽量与运行调整保持一致,优化目标和约束条件的时间范围体现了运行图铺划的自身特点。 4、提出了单线列车运行图铺划的时间循环迭代优化方法。时间循环迭代优