高速铁路线路夜间通过能力受天窗维修时间影响较大,夜行列车的大量开行,对维修天窗的设置提出了更高的要求。如何在保证列车安全运行的情况下,提高综合维修天窗作业效率,保证高铁基础设施的质量状态及长期安全稳定的运营,是急需研究的问题。国内外学者对于综合维修天窗的研究,大多涉及天窗开设形式、列车开行方案的设计,成果较为理论化,且部分研究仅针对单一专业,未能结合工务、电务、供电多个专业,缺乏综合性。本文以大量实证性调研为基础,采用定量及定性相结合的方法,针对综合维修天窗的微观影响因素维修工区设置及作业流程进行分析及优化。通过对维修天窗利用模式、国内外开设现状进行对比分析,提出综合维修天窗的优势及影响因素；分析维修工区设置现状,总结其影响因素及优化原则,建立维修工区设置优化模型,并以京广高铁和杭深高铁为实例,对沿线维修工区设置进行优化,提出了合理的设置距离；以业务流程再造理论为基础,对各专业养护维修作业现状进行分析,诊断其存在的问题,对既有流程的整合、删减、新增、补充提出优化后的综合维修天窗作业流程模式,并以京广高铁为实例,提出符合京广高铁特征的综合维修天窗全周期作业流程模式。