摘要：随着我国高速铁路路网规模的扩大,中长距离运输产品越来越多,为了满足日益增长的客流需求,提高市场竞争力,开行高速夜行列车的需求日益迫切。动车组运用是高速铁路行车组织工作的关键环节,直接关系到列车的运用效率、经济效益和服务质量。长期以来,国内外广大学者围绕该课题开展了广泛研究,不过大部分研究成果集中在日行动车组的合理运用方向上,对夜行动车组运用缺乏系统性研究。因此,本文在借鉴国内外动车组运用相关研究的基础上,对高速夜行列车动车组运用问题进行研究。本文的主要工作及成果包括：(1)总结了高速夜行列车开行方案特点,对比分析了多种高速夜行列车行车组织方式,总结出高速夜行列车动车组运用具有动车组集中管理、运用场景单-运用数量固定、运用方式多样、时空跨度大、涉及约束条件较多等特点。(2)阐述了高速夜行列车动车组交路计划相关概念,梳理了多种高速夜行列车动车组运用方式,分析了高速夜行列车动车组交路计划编制的基本要素和影响因素,总结出高速夜行列车与高速日行列车在动车组交路计划编制方面上的差异。(3)提出了多时间场景下动车组交路计划概念,通过分析其编制策略,总结出先编制夜间交路计划,再编制日间交路计划的“分步”编制过程,基于此,提出了高速夜行列车动车组交路计划“时间分解”编制策略,总结出先编制日交路计划,再编制周期交路计划的编制过程。针对日交路计划,从打破现有管理模式的角度出发,提出了编制计划的整数规划模型,设计了求解方法和形式；针对周期交路计划,从考虑动卧车型二级检修修程的角度出发,提出了动车组使用均衡为目标函数的整数规划模型,设计了基于单交换的模拟退火算法；通过最后的算例分析,验证了本文提出的高速夜行列车动车组交路计划编制策略和方法的有效性。