铁路运输是我国主要的交通运输方式，在国民经济中起着非常重要的作用。而铁路车辆是铁路运输中直接载运旅客和货物的工具，是铁路中的一个主要环节，随着社会的进步，运输对车辆的要求越来越高。车体作为车辆的一个主要部件，其轻量化设计就成为一个关键的问题。高速列车的轻型化对于发展交通运输、改善机车车辆运行平稳性、降低能源消耗、减少轮轨磨耗都是至关重要的。当今世界上，大多数发达国家采用铝合金为材质制造车体结构，然而，目前的铝合金车体虽然各项性能、安全指标都比较好，但重量大，比普通钢结构车体在重量上无明显优势，这就需要对铝合金车体进行优化设计。 作为国家行业863重大课题《铁路机车车辆虚拟样机系统》的一部分，本文在研究优化问题的基础上，建立了铝合金车体的计算模型，通过C语言和Fortran语言相结合编写的应用程序，将遗传算法和有限元分析软件MSC．Marc结合起来，实现对铝合金车体板厚、截面形状和斜筋取舍的结构组合优化设计。此系统首次在应用遗传算法的基础上，构建了与Marc软件的应用接口，通过接口读写Marc的数据文件，执行Marc进行有限元分析，完成优化。另外，此课题提出了一种应用遗传算法对铝合金挤压型材进行综合优化设计的方法，实现将车顶形状、板厚、位置同时优化，提出了解决大规模、多变量、多约束的结构优化设计的算法，具有一定的通用性，适用于多种优化问题。