高速铁路已成为我国不可或缺的客运方式,动车组作为高铁系统的重要组成部分,其运输组织管理问题极大影响了高铁运输系统的效益。而动车组交路计划作为动车组分配计划和检修计划的制定基础,是动车运用所进行动车组运输组织的核心内容,其质量直接关系到动车组资源配置的合理性和动车组运用效率。因此,交路计划的优化是动车组运输组织管理问题的重点,研究动车组交路计划优化具有全局层面的必要性,另一方面也具有保障动车组运行安全、减少检修费用和购置成本等技术层面的重要性。基于以上背景本文对动车组交路计划优化进行了相关研究。首先在国内外相关研究的基础上,详细阐述和分析了动车组交路计划优化的基本概念和理论,接着系统地梳理高铁基本运输计划的相关理论,明确了交路计划在整个运输计划编制过程中的核心位置以及其与其它相关子计划之间的关联和约束关系,进而通过分析这些子计划的理论和编制过程中的影响因素,总结出影响交路计划优化的直接因素,包括动车组类型、动车组运用方式、动车组配属方式、检修约束等,为建模分析提供依据。然后,构建了时间-空间-状态三维度的时空状态接续网络,将交路计划的编制与优化问题转化为时空状态网络中在列车运行状态间插入其它动车组状态形成若干个集合的问题。根据动车运用所的实际生产工作,将交路计划优化影响因素量化为模型的假设和变量,建立了以交路数量最少、车次总接续时间最少和最大程度利用一级检修里程周期为目标,车次接续和一级检修等条件为约束的多车型、单基地单点检修运用背景下的动车组交路计划优化模型。最后,根据模型设计了分阶段优化交路计划的求解算法。首先设计限定交路数目上下限范围的可行解求解算法,参考多旅行商问题的部分思想快速生成高质量的可行交路计划,第二步引入遗传算法对该可行解进一步优化得到最优解。以太原南动车所部分实际车次数据作为研究对象,优化结果较既有方案在减少交路数量、保证动车组运行安全、提高检修周期利用率等方面具有明显的优越性,验证了本文模型和算法的可行性和合理性,为编制和优化动车运用所本所担当车次的交路计划提供了参考方法。