高速铁路大规模成网条件下运输需求呈现快速增长、结构复杂、分布特性多样化等特征,提高了对动车组优化配置的要求,如何有效地运用动车组在高速铁路运输组织中显得越来越重要。一方面,动车组运用成本在高速铁路运营中占较大的比重,如何通过合理的计划编制手段提高动车组的运用效率,减少投入数量与检修次数,可以减少成本,节约资源;另一方面,开行可变编组动车组是一个发展趋势与解决途径,基于可变编组条件的动车组运用要考虑动车在站的组合和分解过程等作业,增加了计划编制的复杂度。基于此,本文对可变编组条件下的动车组运用计划进行研究,充分考虑动车组的接续条件和检修要求,对重联和拆解过程进行思考。本文的主要工作如下:(1)对动车组运用计划的概念与内容进行研究,运用时空状态网络描述动车组运用计划编制理论。针对可变编组条件下的动车组运用,从可行性、必要性与特殊性的角度进行研究,并对动车组重联拆解过程进行分析。(2)提出“影子列车”概念,简化可变编组动车组运用计划编制问题的模型输入。从可变编组条件松弛的角度出发,对动车组、运行车次、动车段和车站需要满足的约束条件予以考虑,之后考虑动车组在不同运行线进行的重联与拆解过程,加入作业时间条件和车型统一限制,建立可变编组条件下的动车组运用计划编制模型。(3)针对可变编组的动车组运用模式,提出一种启发式求解算法,在产生较好的初始可行解基础上,采用禁忌搜索算法进行迭代寻优,逐步找到满意的解。算法的设计充分考虑模型中的检修状态约束,以时间逐步推进的方式确定动车组接续的列车车次和检修对象。(4)通过设计模拟案例和武广客专的动车组运用实例,编制可变编组条件下动车组运用计划,对比同等条件下固定编组动车组的投用数量减少了 9.4%,验证模型和算法的有效性和适用性。