随着我国高速铁路路网规模的日益扩大,为满足中长途旅客运输需求,在编制高铁列车运行图时跨线列车运行线所占的比重不断上升,在以京沪线为代表的我国中东部地区的部分线网上,开行的跨线列车数量多、密度大、运距长,导致了通过能力利用的紧张局面。本文在充分考虑跨线列车运行特性的基础上,提出调整高铁列车运行方案的途径,能够在保证方法简单、切实可行的同时,实现区段通过能力提升。研究工作主要包含了以下六个方面:(1)高速铁路本、跨线列车运输组织关键理论问题分析详细分析本线列车和跨线列车运输组织模式的优劣势,基于能力利用角度分析编制高铁列车运行图时的主要考量因素,挖掘提升能力利用的潜质,作为调整高铁列车运行方案的基点。(2)明确实现高速铁路通过能力提升的两大途径即压缩列车追踪间隔时间和调整高铁列车运行方案,在分析压缩列车追踪间隔时间时,将其影响因素划分为四大类十四小类并总结各影响因素及其相关关系,提出系统优化、技术改造、列车速度控制以及合理安排股道方案四种压缩措施,并依据可行性对影响因素进行重分类;在分析调整高铁列车运行方案时分别引入时间间隔和时间占用的概念对能力利用进行衡量,并以此作为本、跨线列车运行方案的调整方向。(3)高速铁路跨线列车时间域计算模型的构建与求解在确定跨线列车合理到发时间域的基础上,从时间间隔的角度设计目标函数,建立高速铁路跨线列车时间域计算模型,运用启发式算法中的模拟退火算法对模型进行求解,得到满足合理到发时间域的跨线列车运行方案,为进一步调整安排本线列车运行方案、实现高速铁路通过能力提升奠定基础。(4)基于能力提升的高铁列车运行方案调整模型的构建与求解立足于“高速铁路跨线列车时间域计算模型”的基本内容和输出结果,综合考虑本、跨线列车共线运行关系和本线列车停站安排,从运行图时间占用的角度设计目标函数,建立基于能力提升的高铁列车运行方案调整模型,运用CPLEX对模型进行求解,得到与跨线列车运行方案相匹配的本线列车运行方案,从而完成对高铁列车运行方案的调整。(5)建立能力利用评价指标构建包含高速铁路通过能力优化率、时间占用率、列车加密率、附加时间率等能力利用评价指标评估能力优化效果,采用加密方法确定区段通过能力,阐述加密工作的基本流程。(6)算例分析验证模型的可行性以京沪高速铁路“南京南-上海虹桥”列车运行区段为研究对象,确定模型算法的基础数据,分别探讨压缩列车追踪间隔时间和调整高铁列车运行方案两种途径下通过能力优化效果,进行对比分析。结果表明调整高铁列车运行方案可以有效提高区段通过能力,同时通过调整高铁列车运行方案能够在较小压缩程度下达到与原列车运行图结构在较大压缩程度时相当的能力提升效果,最后对跨线列车大量开行条件下高速铁路通过能力优化提出建议。图20幅,表20个,参考文献54篇。