近年来,随着我国经济的迅速发展以及产业结构的不断变化,铁路货物运输过程中对空车资源的合理使用提出了更高的要求。空车调配是铁路货运中的重要环节,不仅决定装车站的货物作业能否顺利进行,还影响着铁路的货运服务水平。但是,因诸多主客观因素影响,制定合理、高效的空车调配方案变得尤为困难。因此,该问题始终是一个值得深入研究的重要课题。本文主要从动态性和随机性两个方面研究铁路空车调配问题。动态调配过程主要通过构建时空网络来实现,随机性是将铁路货运网络中的不确定因素转化为随机变量。从企业角度出发构建了运输成本和其他费用最小的目标函数,同时引入空车到达的时间可靠性保障了货主的利益,构建了成本与时效协调优化的模型。本文主要工作如下:（1）确定环境下铁路空车动态调配问题本文构建时空网络时将连续的运输过程离散为不同的时间段,然后分析每个阶段内空车供需量的变化情况,同时考虑了空车调配的时间可靠性,建立了基于成本和时效性协调优化的模型。模型以总运输成本最小、空车库存及延误损失费用最小、车种代用费用最小、总的空车到达时间可靠性最大为优化目标,考虑每个时间阶段内动态需求约束、供应数量约束、路径运输能力约束。（2）随机环境下铁路空车动态调配问题在确定环境下空车动态调配问题建模的基础上,考虑空车供需量以及路段运输能力的随机性,建立了随机环境下动态空车调配的机会约束规划模型,并将其转化为确定等价类。（3）算法设计及算例分析设计改进的和声搜索算法时采用了滚动时域策略将运输过程中的动态性进行转化,使实际作业与各时段变更的信息相契合,并设计了算法参数以及详细介绍了算法流程,借助C++编程使算法得以实现。为了验证模型及求解算法的有效性,针对确定环境以及随机环境下的空车动态调配问题,分别设计了3个空车供应站、4个空车需求站的算例,对不同参数下算法求解情况进行了对比。