近年来,随着大规模的高速铁路路网逐步建设形成,高速铁路成为旅客出行选择的重要交通方式。列车运行图是高速铁路运输组织工作的基础,其编制质量决定了高速铁路列车运输组织效率、运输能力和客运服务的质量水平。周期性列车运行图具有列车运行规律、开行密度高等特点,成为国外发达国家普遍采用的高速铁路列车运行图模式,在实际应用中取得良好的效果。但是由于我国高速铁路路网情况复杂,跨线列车数量较多,难以直接借用国外的周期性列车运行图编制理论和实践经验,因此,适应我国高速铁路跨线运营模式下的周期性列车运行图编制理论与方法亟待研究。首先,本文总结国内外周期性列车运行图的理论研究成果和应用模式,介绍周期性运行图的优缺点和编制流程。结合我国高速铁路路网特点分析跨线模式下周期性列车运行图编制的特点,在此基础上提出跨线模式下周期性列车运行图编制流程和编制方法。其次,根据跨线模式下周期性列车运行图编制方法建立混合周期列车运行图编制模型,以最小化跨线列车旅行时间和最大化规律开行为优化目标,主要考虑列车运行的基本约束、列车调整约束以及列车周期性约束等约束条件。再次,分析跨线模式下周期性列车运行图编制模型的特点,设计基于周期性编码的遗传算法和基于广度搜索方法的运行图编制算法,详细阐述了算法的编码操作、适应度函数、遗传操作、解码方法等内容。最后,以我国的京沪高速铁路为研究对象进行实例研究,根据算法求解结果编制合理的跨线模式下周期性列车运行图,并对运行图的基本指标和周期性指标进行对比分析,验证模型和算法的有效性。