随着我国路网不断完善和路网通达性的提升,在长距离运输中开行符合旅客作息规律的高速铁路夕发朝至旅客列车,将成为提高高速铁路运输的市场竞争力的一种重要手段,而开行高速铁路开行夕发朝至列车时必须解决夜行列车运行与天窗设置之间的矛盾,因此有必要对高速铁路夕发朝至列车运行组织进行研究。在此背景下,本文构建了高速铁路夕发朝至列车运行组织优化模型,对列车运行组织进行优化,主要工作如下:(1)在分析高速铁路夕发朝至列车开行情况、开行模式、运行组织优化理论和综合维修天窗设置等内容的国内外现状基础上,结合我国客运专线运输组织实际情况,得到本文构建高速铁路夕发朝至列车运行组织优化模型的思路为:以天窗设置采用4 h分段矩形天窗和列车采用等线开行模式为前提,构建以旅客综合满意度最高为优化目标的高速铁路夕发朝至列车运行组织优化模型。(2)考虑日后长远距离的合理到发时刻对速度等级更高的动车组类型的需求,综合旅客需求和铁路成本,提出综合效益和相对综合效益这两概念,用来比较不同速度等级动车组带来的效果。通过量化票价吸引力、旅行时间满意度、通过能力影响和能耗影响并进行权重的合理分布,构建了动车组类型综合比选模型,通过改变设计速度为250 km/h的线路比例、运行距离以及等线时间,得到:当列车径路中设计速度250 km/h的线路长度比例超过0.8时,优先考虑D字头动车组;当等于0.8时,运行距离小于2 500 km时,优先考虑D字头动车组,反之,优先考虑G字头动车组;当比例小于0.8时,运行距离小于临界距离时,优先考虑D字头动车组,反之,优先考虑G字头动车组,其中等线时间为0时,临界距离为2 500 km,等线时间每增加1 h,临界距离约减少200 km。(3)在旅客满意度调查问卷基础上,结合D字头和G字头两种动车组类型,对始发时刻、终到时刻、票价和舒适度四个指标进行合理分析及量化,并进行归一化处理,转为出发时刻满意度、到达时刻满意度、票价满意度、舒适度满意度,并通过群决策的层次分析法,确定四个指标满意度的权重分别为0.285 0、0.276 4、0.114 6、0.324 0,将多目标函数转化为单目标函数,构建了模型的优化目标。(4)结合目前我国已开行的高速铁路夕发朝至列车的路网特点,由线状路网到树状路网分别对高速铁路夕发朝至列车运行组织优化模型进行构建。对模型中相关符号进行定义,并对变量逻辑、天窗设置、列车停站、列车运行过程中的参数关系进行了说明和约束,结合优化目标分别构建了线状路网和树状路网下高速铁路夕发朝至列车运行组织优化模型。(5)结合我国实际路网情况,应用了算例和实例分别对线状路网和树状路网下的优化模型进行求解验证,通过确定高速铁路夕发朝至列车采用的动车组类型和列车到发顺序降低求解难度,利用lingo11进行运算,输入相关参数,求解得到等线城市、列车出发时刻、等线时刻、天窗开设时刻等关键要素取值,绘制了列车运行图,并进行了结果分析和人工优化。求解结果表明所建模型能够在合理时间内求得满意解,具有较好的适用性。