随着全国范围客运专线、高速铁路工程的持续推进,京广、京沪、哈大等高速铁路线陆续建成并投入运营,我国高速铁路网络已初步形成。如何更加充分的利用铁路客运能力,提高列车上座率和运营收益已成为铁路亟待解决的重要问题之一。客票系统引入换乘子系统势在必行,解决现有国情下两站间不可直达或直达无票的问题,实现客运收益最大化,提高铁路服务质量。论文通过运用客票数据、问卷调查、文献查阅、测试分析等方法,借鉴国内外相关应用的成功经验,构建了基于A*算法的多目标和约束条件下的k优换乘规划计算模型。换乘规划计算模型是基于客运运输网络拓扑结构的最短路径算法问题,具备复杂的实际应用背景。本文首先综合分析、对比了经典最短路径算法的原理及性能,然后结合铁路客运运输网的特点,对路网建立分层模型。对客运换乘计算模型、最短路径算法的数据结构和客运运输网存储结构等关键技术进行研究,提出从启发函数、数据结构两点优化A*算法,构造并预存储启发因子,确定了邻接矩阵存储客运路网。最终实现了基于A*算法的,应用于铁路客运换乘的,多目标及约束下的K优换乘规划算法,具有实际应用价值。