旅客列车开行方案的质量很大程度上决定了铁路旅客运输的服务水平与经营效益。列车开行方案的要素众多,实际生产中很难一步形成,需要逐步考虑相关影响因素、反复迭代优化生成。本文以编制实用化的列车开行方案为目标,从开行方案中的各项要素的角度,对高速铁路旅客列车开行方案的编制及优化方法进行了如下研究：(1)分析高速铁路旅客列车开行方案的构成要素,依据各要素之间的相互关系提炼出列车起讫点及径路、列车种类、列车编组及定员、列车开行频率和列车停站共5个关键的基本要素,并按从备选集到初始方案,再到优化方案的不同编制阶段将基本要素分为三个层次,重点分析不同层次内各要素的具体内容,以及各要素之间的相互关系；(2)依据不同层次基本要素的生成要求,设计编制及优化流程中使用的不同方法,提炼出整个流程中涉及到的7个关键技术,并对其中的初始方案的人机交互生成方法和迭代优化方法两个关键技术进行深入研究；(3)在人机交互生成初始方案方法中,依据跨线列车开行方案与本线列车开行方案的不同要求,设计不同的编制方法：跨线列车开行方案使用“按流开车”的传统编制方法；本线列车开行方案首先根据客流密度生成起讫点方案,然后按照停站模式要求,设计起讫点停站方案备选集,应用数学模型生成停站方案；(4)在优化初始方案的方法中,分为两个层次,首先对于跨线列车初始方案进行规律化停站和周期化开行的结构上的优化调整,其次应用“迭代”思想,针对不同评价结果,分析其需要优化的要素情况,设计优化方向、优化方法及迭代终止条件；(5)最后应用实例,考察设计的编制和优化方法的实用性。