随着人们出行需求的不断增长,铁路所承担的客运任务也愈加艰巨。候车大厅作为旅客聚集人数最多、停留时间最久的客运场所,其作业流程的改进和优化越来越受到相关专家的重视。客运站候车大厅的作业组织优化对于提高车站作业效率,维护站内秩序来说起着至关重要的作用。本论文对各运输领域相关作业优化过程进行了综述,分析了各领域的研究现状及发展前景,在继承既有文献研究成果可鉴之处的同时,客观地指出了其中存有的不足之处与仍需进一步解决的关键问题。论文通过结合既有研究并对客运站作业组织过程中所存在的一系列影响因素进行详尽分析,将整个客运站候车大厅的作业组织优化问题分割成旅客流线优化及候车室运用优化两部分,论文研究主要从以下几个方面展开:(1)在分析旅客流线相关影响因素的基础上,进行了旅客流线优化目标讨论。既有研究中大都将流线的实际长度作为衡量流线优劣的评价指标,而实际上,由于旅客上天桥和下地道所做的功与平道是明显不同的,因此,本文将对上天桥和下地道部分的流线长度均换算成平道状态下的流线长度,最终建立基于换算长度的旅客流线优化模型。(2)对于候车室的运用研究,本文通过讨论既有研究的目标函数,发现大多数研究所追求的目标是候车室一昼夜的均衡运用,但实际上一天的均衡并不代表每一时段的均衡。因此,为了优化结果的真实性和实用性,本文运用时间块算法将一昼夜划分为若干个长短不一且不连续的时段,通过动态规划的方法,以候车室的均衡运用为目标对候车室运用进行分阶段的优化。同时,为了更为清晰地刻画作业过程,将每一个候车室分为若干候车分区,从而以候车分区为基本单位进行运用优化,建立目标函数。(3)为了保证客运站候车大厅作业优化的完整性和全面性,将旅客流线优化和候车分区的运用优化相结合,进行铁路大型客运站旅客流线与候车室运用的协同优化研究。同时,为了更为有效地解决这一双目标优化问题,本文在此引入了前景理论,通过对不同方案的前景值进行评价,从而选取较优的方案作为最终优化结果。针对优化目标函数,本文选取了合理的算法,并以兰州站的相关数据为基础,对模型及算法的正确性进行了验证,说明了本文研究的可行性。论文最后,对研究工作和过程中所存在的不足进行了阐述,并对未来的相关研究做出了展望。