铁路集装箱运输具有高效便捷、节约经济、安全可靠等特点,是铁路货物运输发展的重要方向,加速其发展是充分发挥铁路优势的重要举措。铁路集装箱中心站是铁路集装箱运输的关键节点,它的运营组织效率会直接影响到达、发送或中转集装箱的准点率,进而影响整个集装箱运输过程。主堆场和轨道门吊作为中心站的主要堆存资源和装卸设备资源,它们的利用效率会直接影响中心站生产运营效率。基于此,本文以中心站内的主堆场和轨道门吊为研究对象,在充分考虑集装箱到发时间窗对作业的影响的基础上,重点研究主堆场箱位分配和装卸作业调度优化问题,实现对集装箱箱位分配和轨道门吊作业序列的优化。本文主要研究内容包括:（1）论文介绍了中心站的主要功能、分区、作业设备情况,分析了影响中心站装卸作业的关键因素。构建了考虑集装箱到发时间窗的中心站装卸作业调度优化体系。（2）基于计划时段内到达箱和离场箱预报数据,以箱位分配后产生的压箱数、贝位差、离场时间差最小为优化目标,以每个集装箱的到达、离开时间为主要约束,建立了考虑集装箱到发时间窗的堆场箱位分配模型,实现不同箱区间箱量的均衡,并设计启发式算法进行求解。（3）针对轨道门吊多作业线、柔性作业范围、装卸同步的作业模式,将调度计划与集装箱到发时间窗的偏差定义为计划偏移值,以偏移值最小为目标,以集装箱的到发时间窗、特定任务间的作业顺序要求、轨道门吊安全距离为主要约束,建立了考虑集装箱到发时间窗的装卸作业调度优化模型,并设计粒子群算法来求解模型。（4）对箱位分配模型和装卸作业调度优化模型有效性进行了算例验证。首先,求解箱位分配模型并对比不同约束条件下箱位分配方案的优劣;然后,将箱位分配模型求解结果作为调度优化模型的输入,对比不同优化目标下调度方案的差异;最后进行箱位分配对装卸作业调度的灵敏度分析。本文考虑集装箱到发时间窗对实际作业的影响,开展中心站作业优化研究,能够为中心站实际运营提供理论与方法支撑,具有重要的现实意义。图37幅,表25个,参考文献69篇。