我国高速铁路现在已经逐渐成网,具有运营速度高,开行密度大,覆盖范围广等特点。由于我国高速铁路在管理模式,速度目标值,设备等方而与国外高速铁路以及国内既有线差异比较大,借鉴国外高速铁路和既有线运营管理经验并不能完全解决我国高速铁路运营中的问题。高速铁路旅客列车开行方案和列车运行图作为铁路部门开展日常运营管理的重要计划,也是高速铁路列车运营计划的关键技术。因此,研究高速铁路开行方案,列车运行图编制方法等对于提高我国高速铁路运营水平具有重要意义。本文首先结合已开通运营的京津城际、京沪高铁等高速铁路运营管理中的实际情况,利用统计数据归纳了开行方案及运行图的特点。然后分析了开行方案的影响因素,探讨了列车运行区段、列车开行数量等的确定方法,在此基础上着重研究了停站方案优化方法,建立了基于停站率的停站方案多日标0-1整数规划模型,设计了基于随机优化的启发式搜索算法进行求解,验证了模型及算法的可行性,取得了满意的结果。最后从运行图编制目标、原则、要素等多方面对高速铁路与既有线列车运行图的异同进行了分析。在此基础上,总结了高速铁路列车运行图编制的诸多难点。重点研究了高峰时段运行图以及跨线列车运行线的编制,并针对两者不同的特点,从运行图结构安排、铺画顺序、停站越行等方面提出了相应的编制方法。