随着我国高速铁路的网络化运营,中长距离车站OD之间的换乘客流组织问题日益突出,现有的列车衔接方案由于衔接频率低、衔接时间长等问题难以满足旅客高效率的出行需求。列车衔接方案是高速铁路旅客运输组织方案的重要环节,是列车运行图铺画的一个重要约束,对于满足旅客高效率换乘需求,保证旅客高质量换乘具有重要意义。本文结合我国高速铁路运营现状,研究高速铁路列车衔接方案优化问题,主要内容如下:(1)总结现有国内外列车衔接方案相关理论研究现状。通过分析国内外学者的现有研究成果,指出对我国高速铁路列车衔接方案优化问题的适应性,分析存在问题,确定本文的研究方向和内容。(2)介绍高速铁路列车衔接方案相关理论。首先,界定本文研究的列车衔接方案的定义,阐述列车衔接方案的构成要素和列车衔接关系组合方式。其次,分析旅客换乘方式和列车衔接方案服务水平评价指标。最后,确定高速铁路列车衔接方案优化原则。(3)研究高速铁路列车衔接方案优化方法。首先,介绍三种不同的列车衔接方案编制流程;其次,分析现有列车运行图中的列车衔接方案服务水平,指出有待优化之处;最后,从同站换乘优化和异站换乘优化角度出发,以列车衔接时间最小化和列车衔接方案服务客流OD比重最大化为目标,考虑调整列车时间和列车衔接关系,设置列车衔接时间约束、天窗时间约束、单列列车全程与其他列车的最大衔接数量等约束,建立高速铁路列车衔接方案优化模型,并提出一种分层求解策略。(4)以四纵四横高速铁路网为背景,对列车衔接方案进行案例分析。首先,确定长距离客流OD的定义和层级分类,利用Python编程软件生成需要优化的列车衔接方案,确定模型参数取值;然后,通过设置三种不同的列车始发时间调整范围,利用IBM ILOG CPLEX软件求解列车衔接方案优化模型,得出同站换乘和异站换乘列车衔接方案优化结果。最后,分析和总结优化结果。结果表明:三种列车始发时间调整范围下,同站换乘和异站换乘列车衔接时间都有所缩短,列车衔接数量都有所增加,都有相当比例的异站换乘衔接优化为了同站换乘衔接,也实现了不同的客流OD层级对应不同的列车衔接服务水平。同站换乘列车衔接方案在始发时间调整范围为-20～20min时优化效果最好,列车衔接数量增加了9.8%,列车总衔接时间缩短了4149min。异站换乘列车衔接方案在始发时间调整范围为-30～30min时优化效果最好,列车衔接数量增加了71.7%,其中有20.2%的异站换乘衔接优化为了同站换乘列车衔接,列车总衔接时间缩短了3303min。