铁路线路最大坡度是一项具有全局性意义的铁路主要技术标准,它对设计线的输送能力、工程数量和运营质量具有重要影响,有时甚至决定线路走向。对于困难艰险山区铁路,由于受复杂地形、地质条件的限制,桥隧比重大,车站设置余地小,那么在工程可实施条件下,如何决策出最佳经济最大坡度,在降低工程建设和运营风险的同时,节省工程投资,提高运输能力,具有重要的研究价值和意义。本文针对目前国内对铁路最大坡度的决策还停留在列举多项指标后进行定性分析和判断为主的问题,引入综合优化方法,研究探索适合我国困难艰险山区地貌特点的铁路最大坡度经济值。首先,通过系统分析困难艰险山区铁路技术特征和影响最大坡度决策的因素,确定了对最大坡度标准影响较大的主要因素,将其作为困难艰险山区铁路最大坡度综合优化的变量。其次,通过多元统计与理论分析方法,拟定了与最大坡度变量相关的土建工程费、运营费、机车车辆购置费等经济数学模型；并以换算工程运营费最省为目标函数,以地形、运能及各相关变量限值为约束函数,建立了最大坡度综合优化数学模型。最后,以某困难艰险山区拟建铁路为背景,选取了两种现代最优化方法,并通过MATLAB加以实现,对所建立的最大坡度综合优化数学模型进行检验分析,从铁路运输能力、沿线地形地质、经济合理性及行车安全等方面对优化结果进行了定性评价,认为优化结果符合客观规律,并与现行的GB50090-2006《铁路线路设计规范》进行对比,给山了建议。