铁路集装箱运输作为铁路货物运输的重要方式,其货物装箱方案的优劣直接关系到铁路集装箱装箱利用率和货物运输效率,对铁路集装箱的发展起着重要的作用。为了提高铁路集装箱装箱利用率,有必要对铁路货物装箱方案的制定方法进行研究。本文旨在优化理论与方法的指导下,结合铁路货物装箱约束,借鉴国内外货物装箱的既有经验及相关研究成果,研究铁路货物装箱优化问题。论文首先分析归纳了铁路货物装箱优化问题的货物装箱约束条件,基于货物装箱种类数量,将铁路货物装箱问题分为同类和多类货物装箱优化问题。然后以集装箱容积、载重量、总重心平衡与货物未悬空等为主要约束条件,分别构建了以货物装箱数最大为目标的同类货物装箱优化模型和以集装箱容积利用率最大为第一优化目标、载重量利用率最大为第二优化目标的多类货物装箱优化模型。针对同类货物装箱优化问题,结合松弛策略和两阶段法,运用二维布局算法和层组合策略,提出用于求解同类货物装箱优化方案的原始算法和基于5种方案改进策略的调整优化算法；针对多类货物装箱优化问题,通过引入邻度、层换差等概念,结合松弛策略和回溯策略,采用分层系列法,提出基于动态分层和定位规则的两阶段求解算法,并通过实例验证算法的有效性。最后探讨铁路货物装箱决策支持系统的设计与实现。