近年来,随着我国铁路提速的全面展开,与其配套的铁路无线通信系统(GSM-R)的作用显得越来越重要,而且建设资金的投入也在迅速增加。GSM-R设计包括无线通信基站选址、业务量估计、频率规划等,其中基站选址起着承上启下、事关全局的作用,是无线网络规划的重要内容。目前国内的GSM-R设计,由于基站建设成本涉及众多专业因素,且各专业只关注自己的目标和成本,没有考虑整体上的优化。本文在GSM-R建设成本构成分析基础上,以总建设费用最小和基站数最少为目标建立基站选址优化的数学规划模型。通过调查研究获得一个样例线路的相关数据,并用所建模型求解得到最优选址方案,与已有方案比较的结果表明,基于本文建立的模型进行设计,不仅明显降低了费用和难度,而且提高了设计的质量和效率。本文给出的模型和优化方法对地铁和高速铁路无线通信系统设计具有重要参考意义。在本文中,首先简要介绍GSM-R系统结构及基站选址的背景和意义;其次是GSM-R基站子系统和一些常见的选址模型;再次建立了以总建设费用最小、基站数最少为目标的基站选址优化模型;然后将优化模型应用于一个实例,求得最优解并分析得出一般性结论;最后是本文工作的总结,提出了若干后续研究的问题。