我国铁路一直保持高速、健康的发展态势,大规模修建车站及线路,完善全国铁路网络,重点突破高速铁路的技术难关,坚持以高效的运输服务于全国各个地区。在货运方面,铁路承担着十分重要的运输任务,但铁路本身运输环节繁杂,时效性差,面对激烈的行业竞争和庞大的货运量,优化铁路运输组织的工作格外重要。直达运输是铁路部门针对不同的货运需求制定的特殊班列计划,在缓解当前铁路运输困境和提高运输效益方面效果显著。装车地直达和技术直达列车编组计划的综合优化对于解决我国铁路复杂的实际问题具有十分重要的战略意义。本文分析了当前铁路货运发展的特征与趋势,将始发车流和技术车流进行紧密结合,把包含装卸车、集结、改编作业在内的总消耗费用最小作为优化目标,严格遵循车流组织规则、开行直达列车的必要条件、技术能力限制等约束,构建了装车地直达和技术直达列车编组计划的综合优化模型,并设计了遗传—禁忌混合搜索算法,利用实际案例验证了优化模型和求解算法的可行性。论文的主要内容大体分为以下几部分:(1)分析了当前铁路运输组织的现状和发展趋势。在相关政策的推动下,铁路货运量将呈持续增长的趋势,仍以运输大宗货物为主,直达运输的组织优化问题成为当前研究工作的重中之重。分析得知装车地直达与技术直达两种组织方式之间联系紧密,二者的协同优化更利于达到高效率、高收益的目标。(2)构造了装车地直达和技术直达列车编组计划的综合优化模型。详细分析了始发车流和技术车流在运输全过程的消耗与收益,选取装卸车费用、集结费用和改编费用三部分作为目标函数的主要构成要素,根据运输过程中的各车站、设备、车流的限制构造约束条件,建立综合优化模型。(3)设计了遗传—禁忌混合搜索算法。分析指出了遗传算法和禁忌搜索算法的优劣,利用了二者的互补性,将遗传算法作为新算法的主体框架,禁忌搜索则以优化的方式嵌入其中,结合列车编组计划优化问题选用二进制分块编码,设计相关参数,从而形成具备更优性能的遗传—禁忌混合搜索算法。(4)结合实际案例进行分析验证。基于以煤炭为主的货运需求现状,选取以介休站为装车地的实际路网结构,利用MATLAB编码实现算法求解过程,经过多次运行代码选择目标值最小的方案为最终优化方案,并进行深入剖析,借助直达化指标以及不同算法之间的对比,验证了本文模型及算法的有效性。本文在前人的研究基础上深入研究了装车地直达和技术直达列车编组计划的模型和算法,利用实际案例验证发现,综合优化的列车开行方案相比以单独一种直达列车为主的方案来讲可以获得更高的效益。本文从全局的角度出发,旨在解决实际作业的困难,整合资源,合理匹配,提升效益。对于列车编组计划的优化问题提供了进一步的研究思路,具有一定的现实意义。