机车周转图系统是列车运行图系统的重要组成部分，是全路列车运行提供动力组织工作的基础。随着我国经济快速发展，对铁路运输需求越来越大，传统手工编制机车周转图的方法由于质量差和效率低等缺点，已经逐步被计算机编制手段所取代，但现有机车周转图系统在与列车运行图系统兼容和机车周转图自动编制方面存在严重不足。因此，不断完善和优化机车周转图系统，对于提高业务的标准化水平，加速机车周转，意义深远。论文重点讨论了机车周转图自动编制的模型和算法，利用基于MTSP算法、模拟退火算法、蚂蚁算法实现了肩回交路的自动编制，并采用启发式算法实现了半循环机车交路的自动编制。论文还从软件工程学的角度，对系统进行分析设计，并使用Visual C++开发平台完成系统实现。论文组织如下：第一章主要介绍了当前国内外对机车周转图系统的研究和应用现状。第二章明确需求，形成机车周转图系统方案。第三章分析系统目标，进行功能分析和数据库结构设计等。第四章对影响机车周转图编制的各种因素进行了分析。第五章结合人工智能和神经网络的理论，针对肩回交路，重点讨论了基于MTSP算法、模拟退火算法、蚂蚁算法的实现。第六章进一步对相关模型与算法深入研究，提出半循环机车交路的编制模型与算法。第七章介绍了系统开发中主要难点的解决方法，以及系统的实现。最后总结全文，并指出系统在许多方面存在的尚待改进的之处。