本文中主要以列车运行图为研究对象,列车运行图是用以表示列车在铁路区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文件,它规定各车次列车占用区间的程序,列车在每个车站的到达和出发或通过的时刻,列车在区间的运行时间,列车在车站的停站时间以及机车交路、列车重量和长度等,是全路组织列车运行的基础。列车运行图也是列车运行时刻表的图解,规定各次列车按一定的时刻在区间内运行及在车站到、发和通过。列车运行图是列车运行的时间与空间关系的图解,它表示列车在各区间运行及在各车站停车或通过状态的二维线条图。在研究中,利用差分进化算法是改进列车运行图编制的优化方法之一,差分进化算法作为一种群智能优化算法以其结构简单、收敛迅速、鲁棒性强等优点而备受关注,一直是领域内的研究热点。通过算法内部机理和进化规律的深入分析和研究,对算法进行改进,在全局收敛性、收敛速度等方面进一步提高算法的寻优性能,具有重要的理论和实际意义。列车运行图编制在利用差分进化算法后,会更高效的满足运输需求。本文以差分进化算法的研究思想为基础,引入无模型自适应以及过程优化的方法,利用差分进化算法优化设计了列车运行图的合理编制过程,从而,改进了列车运行图编制过程中相邻发车间隔中插入货车可能性来提高运输效率的寻优性能。本文具体研究内容如下:首先,对差分进化算法的基本原理以及其国内外研究现状进行了详细介绍。通过对差分进化算法寻优过程的分析,将差分进化算法的寻优进化过程描述为一个系统,使列车运行图更好的运用到高效的运输工作中。然后,考虑将群体的平均适应值变化率作为设定,算法的参数作为控制量,提出对群体平均适应值变化率进行分析的基于无模型自适应控制的差分进化算法;引入种群多样性动态指标,以多样性动态指标为设定,提出对种群多样性进行反馈控制的基于无模型自适应控制的差分进化算法。利用测试函数对上述算法进行仿真研究,仿真结果表明上述算法寻优性能较传统差分进化算法均有所提高,同时,上述两种改进差分进化算法针对不同测试函数寻优性能各有优势。对于列车运行图,主要是为了适应铁路运力资源的增加速度,充分利用运输能力,进一步提高服务质量。在运行图中全面实施了“三种混合运行”的列车开行新模式,这一模式充分体现了结构合理、速度匹配的原则,满足了旅客对不同速度等级、不同票价的选择,是铁路便民利民的重大举措。最后,考虑上述两种方法各有特点及其在寻优过程中的设定值等因素,进一步引入过程优化思想,设计跟踪规则策略,即依据算法寻优过程信息调整控制的跟踪对象与设定值,从而,提出基于过程优化的差分进化算法而引出列车运行图的编制问题。仿真研究结果显示,该算法在最优值、寻优稳定性、寻优速度等方面有进一步的提高,在列车运行图中有了进一步的优化,体现了改进算法的可行性和有效性。