近年来,我国高速铁路不断兴建,逐渐成网运营,客流吸引能力越来越大,跨线客流比例呈现日益增长的趋势。为了满足跨线客流的需求,铁路部门增加了跨线列车的开行数量,这使得我国高速线和既有线的相关技术条件要求更高。跨线列车的开行,首先,可以增大高速列车的服务范围,尽可能的提高旅客直达率;其次,可以减少旅客的换乘时间和次数,从而减少旅客的旅行时间消耗,降低旅客的疲劳度;最后,可以减轻既有线的运输压力,提高高速线的剩余通过能力利用率,尽可能提高铁路部门收益。跨线车站的设置直接影响旅客出行方便度和上座率,同时影响铁路部门的收益。因此高速铁路跨线列车开行方案的研究对于跨线列车运行的组织来说是十分重要的。本文在充分借鉴国内外文献的基础上,主要研究了以下内容:(1)综述高速铁路跨线列车相关的研究现状,分析尚需进一步解决的关键问题,提出了本文研究的意义和思路。(2)根据高速铁路跨线列车开行方案的相关理论,分析高速铁路客流组成及特征,提出跨线客流合理的输送方式,指出开行高速铁路跨线列车的可行性和必要性。阐述高速铁路列车开行方案的定义及设计原则,并对开行方案影响因素进行分析。(3)结合跨线行为,将通道内开行的列车分为四类,对模型建立的前提假设进行阐述,需要使用的符号及变量进行说明。从旅客、铁路部门两方面出发,以旅客出行支出最小,铁路部门运营成本最小为目标,建立高速铁路跨线列车的开行方案的多目标规划模型,并设计适用于上述优化模型的遗传算法。(4)在已有列车停站方案的研究基础上,考虑停站对开行方案的影响,以列车停站费用最小为目标函数,建立基于不同停站方案的高速铁路跨线列车开行方案优化模型,确定列车的具体停站方案,并设计适用于该优化模型的遗传算法。(5)用Logit模型对路网上的客流进行客流分配,以本文第三章和第四章建立的数学模型及求解算法为基础,以所经车站的基本信息和客流量数据为依据,利用MATLAB实现算法编程,对高速铁路跨线列车开行方案和停站方案进行求解。最后,针对两种模型的计算结果展开对比分析。