随着社会经济的发展、我国居民生活水平的不断提高以及消费理念的变化,人们对出行数量和质量的要求也在不断地发生着变化,为适应旅客需求的动态变化,在一周之内铁路企业往往会根据每日客流的不同情况执行不同的列车开行方案,这也就是我们所说的“一日一图”。而动车组作为高速铁路系统中重要的运输资源,实现动车组运用的合理规划,研究运力资源动态供给的保障机制,对于保障列车正常开行,实现“一日一图”,提升高速铁路运输组织水平与服务质量有着高度的重要性与必要性。因此,有必要结合“一日一图”的实际特点,对动车组运用计划进行综合优化,以提高计划的编制质量,这对于进一步提高动车组运用效率,降低动车组运营成本等都具有重要意义。本文结合“一日一图”在铁路现场的实际运营情况,基于列车开行方案在周内的动态变化,围绕动车组运用计划优化的目标,对以下几个方面的内容进行了研究:(1)系统分析了“一日一图”背景下动车组动态运用问题。首先,结合“一日一图”在铁路现场的应用情况与应用特点,提出本文的研究对象即考虑列车开行方案周内波动的动车组动态运用研究;然后,从特点、影响因素、优势三个方面对动车组动态运用问题进行应用分析;最后,提出动车组动态运用问题的解决流程。(2)构建了动车组动态运用计划优化模型。首先,根据研究问题的实际特点,提出优化建模思路以及模型假设条件;然后,建立动车组运用接续网络,将动车组运用问题转化为旅行商问题(TSP问题);最后,使用分阶段的研究方法,分别建立以动车组使用数量最少为目标的动车组交路日计划优化编制模型,以及以动车组使用数量最少和一级检修作业次数最少为目标的动车组运用周计划优化编制模型。(3)设计了动车组运用计划优化编制算法。根据所建立模型的特点以及问题的求解规模,选取蚁群算法进行求解,设计蚁群算法的各部分求解方法与整体的求解流程,并对模型中的复杂约束以及可变编组列车这一特殊情况进行算法设计。(4)案例验证。对上海铁路局列车开行方案以及单独设计的可变编组列车开行方案进行案例分析。应用本文的研究方法对动车组运用周计划进行优化编制,并通过与铁路现场实际应用的运用计划相对比分析,验证了本文所研究模型和算法的可行性与优化性。通过本文相关模型及算法的研究,提出了考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划优化编制方法,可为“一日一图”在铁路现场实际应用时,动车组运用计划的优化编制提供方法和技术支撑。