我国铁路客运网络的扩展、网络售票的推广和旅客出行需求的不断增长,为旅客出行服务的发展提供了良好的契机。旅客出行服务问题的研究旨在为出行者提供全程的个性化出行方案,对提升出行服务运营企业和中介企业的服务品质有着重要的意义。本文提出了一般化的旅客出行服务设计和评价问题,并结合我国铁路客运的特点,针对铁路旅程规划和出行方案可靠性评价进行了研究。论文主要研究工作包括：1.从旅客出行的时空活动出发,将旅客出行全过程抽象为由出行服务构成的出行方案。以规划全程出行方案为目标,从时空结合的角度提出了旅客出行服务设计问题,给出了通用模型和一般求解过程,突破了原有研究将出行规划时空问题分割的缺陷。2.以出行方案的可靠性为评价对象提出了旅客出行服务评价问题,并对不同领域出行服务评价问题的基本特征和共性进行了分析,从理论上提出了出行方案的时间可靠性和服务能力可靠性评价的一般方法。3.针对我国铁路旅程规划问题,以铁路客运服务为描述对象建立了铁路换乘服务网络,给出了铁路旅客出行方案的定义,建立了不同优化目标下,可实现不限中转地点和同城换乘的旅程规划问题模型。4.针对铁路旅程规划模型,提出了换乘节点匹配法和高等级节点优先法对模型进行快速求解。前者采用先求可行解后优化的两阶段求解思路,可快速求解一定换乘次数以内的最优出行方案；后者采用优先寻找较高等级节点作为中转城市的方法,通过节省搜索空间能够快速求解较优的可行出行方案。算法经实例验证。5.针对铁路旅客出行方案可靠性评价问题,分析了可靠性评价研究的层次和影响可靠性的因素,然后从服务层次角度提出了行程时间可靠性评价和服务能力可靠性评价两个问题。6.针对行程时间可靠性评价问题,研究了单弧段行程时间可靠性的评价方法和换乘出行方案的接续可靠性评价方法,提出了通过分析列车延误历史数据评价出行方案接续可靠性的方法,并经算例验证。7.针对服务能力可靠性评价问题,结合我国铁路客票系统数据的现状,从旅客购票难易程度出发,提出了通过分析列车票额和旅客历史购票规律判断OD间购票紧张程度,进而评价出行方案服务能力可靠性的方法,并经实例验证。