高速铁路枢纽站是高铁运输生产的基层单位,它集中了与旅客运输有关的各项技术设备,并参与到整个运输过程中的各个作业环节。相对于一般高铁站来说,高铁枢纽站衔接方向多,站台及到发线多。一方面作业组织复杂,另一面乘客对车站客服质量要求高,枢纽站的作业计划尤其是到发线运用计划的编制与优化问题彰显重要,有着理论上的研究价值和实践上的研究意义。以往的研究侧重到发线运用计划优化编制的数学模型建立、目标函数及约束条件的完善、求解算法的智能化改善等一系列解析方面的内容。仿真方法作为解析法重要的补充,可以有效弥补解析法在到发线运用计划评价方面的不足。本文围绕高速铁路枢纽站到发线运用计划编制与评价问题展开研究,主要包括以下几方面的内容：1.高速铁路枢纽站技术作业流程分析。对高铁站进行类型划分,分析高铁枢纽站到发线运用计划编制的影响因素,包括：枢纽站技术设备、主要作业及其技术作业流程。2.建立高速铁路枢纽站到发线运用计划多目标优化编制模型。在高铁枢纽站到发线运用计划编制原则的基础上,提出兼顾到发线运用均衡和旅客乘降便利的多目标优化模型,模型将考虑旅客换乘方便和旅客拥挤度作为约束条件,具有一定的复杂性；提出基于免疫克隆选择算法的求解算法,设计抗体、亲和度函数、相似性函数、编码变异规则以及算法终止条件。3.建立基于分层赋时着色Petri网的高速铁路枢纽站到发线运用计划仿真评价模型。在车站基础设施仿真建模中,采用自顶向下的设计理念,顶层网络将道岔定义为替代变迁,将岔间区间定义为库所；底层道岔子网实现时间控制、折返控制、接发车方向控制、到发线选择控制以及到发线运用计划评价指标统计功能。采用CPN Tools搭建仿真系统,采用C#语言开发到发线运用编制与评价一体化系统。4.以典型的高铁枢纽站郑州东站为实例进行分析。采用到发线运用计划编制与评价一体化系统,生成郑州东站到发线运用计划,根据所统计的到发线运用计划评价指标,得到由模型生成的到发线运用计划在到发线利用均衡度和旅客乘降便捷度方面较站调安排的计划均有一定程度的改善,从而验证模型的有效性。