到2015年底,高铁运营里程达到1.9万公里,居世界第一,占世界高铁总里程的60%以上。目前,我国高速铁路在实际运营中采用5分钟最小追踪间隔时间,极大地限制了高速铁路运输能力的进一步发挥,制约了铁路的发展,以高速铁路干线为突破口,深入研究高速铁路实现4分钟或3分钟追踪面临的技术管控问题并研究其可实现性,具有理论和现实意义。本文首先对高速铁路列车追踪间隔时间类型及最小追踪间隔时间进行了介绍和计算,通过对各种类型追踪间隔模型以及对相关数据的分析,总结我国高速铁路目前采用5分钟追踪的原因和限制因素主要包括以下几个方面：动车组技术条件、应急处置方法、线路条件、信号系统以及列车的到达间隔时间。硬件设备及线路的相关设备的更换从经济方面考虑并不可取,为了实现列车3分钟或4分钟追踪间隔,本文对列车的到达间隔时间进行优化。到达间隔时间的优化主要通过两方面实现：第一,列车采取提前减速,牺牲区间的追踪间隔时间,即减小列车办理到达作业时的制动初速度；第二,对进站前的N个闭塞分区采用整体分布优化算法重新划分。并用牵引计算软件计算优化后的到达间隔时间和区间的追踪间隔时间,通过分析计算结果可以验证优化模型的安全性和有效性。在应用方面,本文利用元胞自动机对京沪高速铁路线路2015年7月份“上海虹桥——南京南”运行图中追踪运行的10列车进行建模仿真,分析仿真结果,验证了达到间隔时间是制约追踪间隔的瓶颈,采用本文的优化模型及方法进行改进后再次仿真,列车群可实现3分钟追踪运行,优化后的仿真结果验证了模型优化的可行性。