根据2008年修订的《中长期铁路网规划》,2020年全国的铁路营业里程将超过12万公里以上。截止2014年底,全国铁路营业里程已经超过11万公里。铁路客运量和货运量逐年增加,则铁路车站的行车量也必然增加。道岔汇集区域即道岔咽喉区结构复杂,行车作业繁多,使用时间长,而道岔又是铁路基础设施建设中的关键环节,同时也是三大薄弱环节之一。由于铁路运输价格较为固定且偏低,铁路部门的整体盈利差强人意。为了保证铁路基础设施可正常运行服务,每年投入大量资金进行维护,这成为了铁路部门的一项主要支出。因此,研究以道岔维护的总成本为目标的铁路道岔维护调度可给铁路部门节省一定的资金,并且确保了铁路道岔的正常使用,从而提高了整个铁路路网的安全性。道岔咽喉区是列车进出站必经的区域,为了避免道岔的维护时间与列车到达时刻发生冲突,则需要优化列车的接发进路,派出适量的维护队伍选择合适的时间进行道岔维护。本研究中道岔维护总成本主要考虑道岔维护成本、维护队伍的固定成本和维护队伍在道岔间的行驶成本。本论文主要包括以下几个方面的研究工作:(1)对铁路道岔维护调度方面的问题进行了综述。介绍了列车进路优化、道岔维护调度问题的研究现状,以及相关的求解算法。(2)针对维护的总成本为目标,仅考虑列车进站出站路线经过道岔的时间、维护队伍的分配等因素,道岔维护开始时间从给定时间窗中选择,建立了铁路道岔维护调度问题的0-1线性规划的基本模型。(3)在上一问题的基础上考虑维护队伍在道岔之间的行驶时间,道岔维护顺序,将道岔维护开始时间改为计划时间范围内的整数变量,建立了考虑道岔之间行驶时间的调度问题的纯整数线性规划模型。(4)针对沈阳北站的实际情况,基于卫星地图建立车站咽喉区的路网结构,在网络上下载了列车时刻表,建立了沈阳北站道岔维护调度的实际算例。用优化软件CPLEX对建立的基本数学模型和调度模型进行验证和分析,得到道岔维护开始时间,列车的接发进路以及维护队伍对道岔的维护顺序。通过对计算结果的分析,得到了一些初步的结论和管理学启示。