铁路客运站是旅客运输的基本生产单位,也是铁路运输部门办理客运业务的关键服务窗口。随着我国客运专线的大力建设与发展、快速铁路网的逐步形成和分散自律调度集中系统的推广应用,亟需综合考虑客运站股道运用技术作业过程及其影响因素,对客运站股道运用和车底作业计划自动编制、实时调整和系统研发等方面的问题展开全面系统的研究。论文的选题有利于构建完善的铁路客运站股道运用优化理论体系,具有重要的理论和应用价值。鉴于此,论文积极探索铁路客运站股道运用本质特征、现代排序特征及其适用规则,按纵向逐步深入的思路,从以下几方面对客运站股道运用优化方法与应用问题进行系统研究和深入探索。(1)系统分析铁路客运站股道运用技术作业过程及其影响因素,将复杂多变的客运站股道运用优化问题抽象成一类新型复合排序问题,并证明了该问题是一个NP-Hard问题,探索客运站股道运用的本质特征及其关键科学问题。(2)深入分析铁路客运站能力运用、进路编排、股道运用和车底取送作业计划的自动编制排序问题,构建客运站股道运用、客技站车底作业系列排序模型与算法,并分析不同情形下客运站股道运用优化问题的计算复杂度,提出客运站股道运用和车底取送作业计划自动编制的优化策略和方法。(3)提出铁路客运站股道运用耦合窗时问题和车底作业耦合窗时排序问题,构造股道运用、车底取送耦合窗时排序模型,设计各种情形下制订和调整客运站股道运用计划的最佳适用规则,有效解决铁路客运站行调车作业干扰问题和股道运用耦合窗时问题。(4)设计铁路客运站股道运用实时调整基本原则,构建股道运用实时调整可控排序模型和耦合窗时排序模型,提出基于耦合的股道运用实时调整优化方法,切实解决有无车底取送作业的客运站股道运用实时调整优化问题。(5)提出铁路客运站股道运用决策支持的设计原则与目标,全面分析系统功能、性能需求及数据组织结构,设计基于分散自律控制原则的系统模型、功能与体系结构,提出系统研发的系列关键技术和实现方法,开发出铁路客运站股道运用决策支持系统。