城际客运专线列车速度目标值、舒适度、安全性较普速铁路均有大幅度提高,旅客对列车运行正点可靠性的要求也在逐步提高,保证列车具有较高的运行正点率已成为一个值得关注的问题。城际客运专线铁路要保证一定的正点可靠性,其实就是要通过提高列车运行图质量来实现,而运行图中冗余时间的设置则是决定运行图质量的一个重要因素。本文围绕运行图冗余时间优化这一问题,针对城际客运专线运行图结构、列车运行干扰量化,冗余时间布局优化等一系列问题进行了深入的研究与探讨,其主要工作与结论如下：(1)对城际客运专线运行图冗余时间相关概念做了系统研究。界定了冗余时间的概念、分类、产生原因、作用机理,分析了不同冗余时间并存在列车单元组中时,对全图能力、列车旅行速度、运行图均衡性等的影响。研究发现,在列车单元组中必须同时设置区间冗余时间和线间冗余时间时,区间冗余时间应该设置在高速列车运行线上,列车单元组的区间占用时间较小,能力利用率较高。而车站冗余时间和区间冗余时间分别设置在相邻的两条运行线上可以有效的缓解冗余时间对能力的影响,当前行列车设置区间冗余时间,在后行列车上设置车站冗余时间且两者相等时,运行图结构化的冗余时间最小,对全图能力的影响最小。(2)对列车运行干扰及干扰时间在运行线上的传播做了定量研究。论述了列车运行干扰的概念,产生原因及特征,然后从概率角度对列车运行干扰时间进行了量化,列车运行干扰时间是可以用p分布来描述的。由于列车运行干扰时间在列车运行线上的传播是会产生累加的,本文详细量化了列车运行干扰时间在运行图上的横向及纵向传播。最后,讨论了冗余时间、列车运行干扰及运行图性能三者之间的关系。车站冗余时间必然造成运行图能力减小,对于多种速度并存的城际客运专线,区间冗余时间必然造成运行图能力减小,线间冗余时间必然造成运行图能力减小。(3)建立冗余时间布局优化方法。从冗余时间的影响出发建立了综合优化模型,综合考虑了冗余时间对运行图稳定性及对列车旅行时间两个方面的影响。建立以运行稳定性和“多余冗余时间”的加权和最小为目标函数的单目标规划。在列车运行干扰未发生时,车站冗余时间b1、区间冗余时间b2的设置必然造成列车旅行时间T增加。这部分冗余时间就是“多余的冗余时间”。在列车运行干扰实际发生时,在运行线上设置的车站冗余时间b1、区间冗余时间b2能够对干扰进行“吸收”。因此,模型保证了未发生延误的概率下冗余时间和发生延误的概率下运行线偏离度加权和最小。利用上述冗余时间优化理论,以京津城际客运专线为背景进行实例分析,发现采用此方法优化后的运行图性能较之前有一定程度的提高,另外,算法的收敛性好,时间空间复杂度不高。