自20世纪90年代以来,我国高速铁路飞速发展,形成了便利快捷的高速铁路网,且运营里程还在持续增长,高速铁路极大地促进了社会经济发展,满足了国民出行的个性化需求。目前,我国高速铁路在基础设施建设技术层面已经跻身世界前列,亟待研究的是通过优化运输组织进一步提升高速铁路服务质量,以充分释放运输潜力。列车运行图是铁路运输组织的基础,其中,周期化运行图凭借着自身列车运行线铺画规律性强、密度高的优势已在国外很多发达国家实行并取得了良好的效益,本文旨在研究适用于我国高速铁路的周期化运行图编制方法,具体研究内容如下:首先,本文对周期化运行图概念、特点、国外应用案例及适用性进行阐述分析,得出我国高速铁路具备铺画周期化运行图可行性的结论。在此基础上,研究高速铁路周期化运行图编制流程中的关键技术,主要包括单元周期列车开行方案制定、周期长度确定方法、跨周期运行线冲突消解方法、本线及跨线列车选线方法。其次,本文综合考虑列车合理到发时间域约束、区间运行时分约束、列车间隔时间约束和停站约束,建立了基于通过能力利用优化的单元周期运行图编制模型,并使用IBM CPLEX软件进行求解。再次,研究速度差、跨线列车开行、越行、停站、列车运行图同质性、异质性这些列车运行图结构因素对高速铁路通过能力的影响,提出人工铺画列车运行图的通过能力利用优化建议。基于扣除系数法提出分析计算法用于计算高速铁路周期化运行图的通过能力,为周期长度和单元周期开行方案的制定提供理论依据。最后,结合前文理论与方法,绘制出京沪高速铁路周期化运行图,并通过与既有运行图对比得出周期化运输组织模式有助于充分利用通过能力的结论。