列车运行品质提升需要高质量、高效的养护维修技术支持,而铁路运行过程平面、纵断面受行车、路基及其它结构物变形等的影响,需要高精度的测量手段及相应的整正算法进行支持。目前采用的轨检小车等既有轨道测量手段可一次性获得高密度、高精度的线路平、纵断面数据,为线路的平、纵断面整体协调优化,寻求最优的行车轨迹线提供了数据支持。论文结合蚁群算法在空间组合优化的优良性能,研究基于蚁群算法的既有线平面整正优化、纵断面整体优化设计方法,主要完成以下工作:(1)构建基于蚁群算法的既有线平面多曲线整体整正优化设计方法利用空间曲线拟合算法,结合平面线形的曲率变化特征,采用概略分段与迭代精确分段相结合的方式,确定初始交点坐标及曲线参数信息。以既有线所有初始交点坐标为基准,进行交点坐标网格划分,运用蚁群算法全局寻优的方式得到最优的交点组合。逐步缩小网格进行蚁群寻优,最终得到满足各类约束的线形参数组合及最优拨道量值,实现线路平面整正的整体优化算法设计。(2)构建基于蚁群算法的既有纵断面多坡段联合整体优化设计方法利用增广拉格朗日乘子法,结合纵断面线形的曲率变化特征,采用概略分段与迭代精确分段相结合的方式,确定初始变坡点坐标及线形参数信息。以既有线所有初始变坡点位置为基准,进行变坡点坐标网格划分,运用蚁群算法全局寻优的方式得到不同的变坡点组合。逐步精细网格进行蚁群寻优,最终得到满足各类约束的线形参数组合及最优抬降量值,实现线路纵断面的整体优化算法设计。(3)基于轨检小车实测数据的蚁群算法应用采用兰新铁路某区段轨检小车的实测数据,应用基于蚁群算法的平、纵整体优化设计方法进行相关计算分析,计算结果显示蚁群优化算法较传统的优化设计方法在获取最优线路参数,实现整体拨道量、抬降量最小方面可以获取满意效果,在纵断面优化时可以更好的顾及抬降约束条件。