随着我国“八纵八横”铁路网即将建成,高速铁路已成为我国引领世界的一张名片。高速铁路相比既有线具有独特的优势,高速铁路已成为我国人民出行不可或缺的重要部分。铁路行车组织是铁路运输的核心,列车运行图和动车组交路是高速铁路行车组织最重要的技术文件。列车运行图指导铁路日常运营,保证铁路行车安全。动车组交路为高铁运行提供动力保障。编制高速铁路列车运行图和动车组交路是铁路行车组织工作的重点和难点,两者既相互联系,又相互制约。编制高质量的运行图和动车组交路,有助于提高铁路运输的社会和经济效益。因此,研究高速铁路列车运行图与动车组交路协同编制,具有重要意义。本文运用协同学原理,对高速铁路列车运行图和动车组交路进行协同编制研究。其主要研究内容如下:(1)介绍高速铁路列车运行图和动车组交路基础理论。在既有研究成果的基础上,分析高铁运营特点、列车运行计划编制过程、编制原则、流程和思想、基本要素等基础理论,以及高铁与既有线运行图区别。总结动车组交路接续和检修等基础理论。(2)高速铁路列车运行图与动车组交路编制协同求解机理。运用协同学原理,分析高速铁路行车组织系统协同和高铁运行图与动车组交路关联性,系统比较分析高速铁路列车运行图与动车组交路编制三种相位:适应相、饱和相和紧张相。并深入阐述紧张相情况下的两种编制方法:综合协同编制求解方法和分层协同编制求解方法。(3)建立协同编制模型。在运行图方面,以始发时刻与始发时间域偏差最小、总旅行时间最小和均衡性最好为目标;动车组交路方面,以动车组折返站停留总时间最小、最短的动车组接续时间最大和紧交路接续数量最少为目标,考虑编制时间和空间的相关约束条件。最终确定本文使用分层协同编制求解方法。(4)依据分层协同求解方法,设计协同编制算法。在设计运行图算法时,主要实现冲突检测和冲突消解、停站时间调整和始发时刻调整三个关键功能,并嵌套模拟退火算法,最终利用C++编程实现。设计动车组交路算法时,在优化后的运行图基础上,利用标记法找取密集到发点,通过紧凑接续法的先到先发原则,编制标准交路。在标准交路基础上,运用紧凑错位法,获得紧交路,利用运行线冗余时间的反馈调整法,调整运行线,使紧交路变为标准交路以节省动车组,最终实现分层协同编制。(5)以京沪高铁为例验证模型及算法。以京沪高铁作为实际案例,运用时刻表、各类参数等基础数据,编制运行图、动车组标准交路以及紧交路,并对其进行反馈调整。最终编制京沪高铁运行图和交路图。最后分析编制结果。算例表明,本文建立的模型及设计的算法可行并具有实践意义。