编组站作业计划是对车站作业内容和时序的统筹规划,其编制质量从根本上影响着编组站运输组织的效率,进而影响到区域乃至整个铁路网的流畅性和稳定性。调车场分类线运用作为编组站作业计划中调车作业计划的一个重要内容,对提高阶段计划的效率及兑现率乃至整个车站的运输组织的效率起着至关重要的作用。针对分类线的优化运用,本文首先在既定的阶段计划下,根据给定的车流接续方案,在考虑调车场股道能力,出发列车占用股道数量等约束的情况下,建立最小化阶段内整理线数量及阶段内编组作业中调机走行距离的优化模型,然后编写算例并利用IBM ILOG Cplex软件对模型的正确性进行测算分析,最后编制带引导机制和扰动机制的遗传算法对案例求解分析,以进一步验证本文模型和算法的可应用性。具体工作内容如下:(1)根据国内外相关文献的研究基础,归纳整理编组站作业优化和分类线运用优化等方面现有的研究成果与不足,提出以往研究在调机走行距离方面的缺乏现状,确定了本文的研究目标,论述了本研究的现实意义。(2)根据已有的研究成果,本文首先阐述分类线的定义方法,接着归纳总结分类线运用的影响因素,包括车站布置形式、分类线能力及数量、货物列车编组计划、车流特征与强度、车站布置形式和车站配属调机台数等,其次本文对调机走行路径进行了分析和简化,以便于调机走行距离的公式表达,最后分析归纳出分类线优化运用的两个原则。(3)根据上述各影响因素和分类线优化运用原则,本文以分类线能力、出发列车占用股道数量等为约束条件,以最小化阶段内整理线的数量和最小化阶段内编组作业中的调机走行距离为优化目标构建数学模型;采用线性加权法将多目标问题转化为单目标问题;采用弥补法解决了目标函数中调机转线作业会多余计算的问题。(4)编写算例,利用Cplex软件对模型的有效性进行了验证分析。为解决大规模数据的求解问题,本文设计了带引导机制和扰动机制的遗传算法,并利用算例和实例的对比分析对模型和算法进行了进一步验证。(5)总结整理本文的研究成果与不足,指出未来的需进一步研究的问题。