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空车调整是铁路运输技术计划的重要组成部分,是指导运输生产的重要手段。空车调整的好坏直接影响到车辆的利用效率、市场需求的满足程度以及运输组织的现代化水平。空车调整在技术上是一个车辆合理运用的优化问题,对其模型和算法的研究,在理论和实际工作中都具有重要的意义。论文以理论研究为主,充分借鉴和参考以往的研究成果,采用系统科学的观点和方法、类比法及数理模型的研究方法,同时结合离散数学、最优化理论、计算机数学等相关学科的理论知识,以提供一种新的建模思路和求解算法为目的,对铁路空车调整优化问题进行深入的研究与分析。本文主要研究内容和结论包括：(1)对空车的产生和调整原则与方法等内容进行了详细的叙述与分析,总结了目前我国铁路空车调整的相关理论(2)通过对传统空车调整问题的特点分析,在多车种的空车调整模型基础上提出了车种代用下的改进空车调整模型(IMEDST)。该模型以总运输利润最大为目标函数,并详细分析了模型的特点及确定了相关技术指标。在分析了空车调整问题的两个核心问题是数量调整和网络整流后,对该问题进行抽象描述,将空车调整数量和调整径路的选择分别单独进行优化,即对空车数量调整和径路选择分别建立单独的优化模型进行求解,然后再根据两者之间的一些特点做协调,构建了TP模型。(3)对ACO的原理、算法形式及其应用情况进行了介绍,并选择其做为铁路空车调整优化模型的求解算法,之后对TP模型进行ACO算法设计,同时对IMEDST模型进行算例分析,通过算例证明该模型较符合我国铁路空车调整实际。(4)在分析既有算法的基础上,设计了铁路空车调整优化模型的蚁群算法,并对算法的参数、收敛性和复杂度进行了分析。采用实际算例,对不同算法的有效性进行比较,表明ACO在求解TP模型方面具有一定的优势,是一种较为有效的算法。期望论文的研究工作和取得的结论,对我国铁路空车调整优化问题的进一步研究和解决,能起到积极的促进作用。