高速铁路与民航同为综合交通体系的重要组成部分,二者在现实需求、企业发展、社会效益和节能环保方面均具有合作潜力,因此,各国都积极推动空铁联运基础设施建设,但在运营管理方面尤其是时刻表制定缺乏协同组织,导致空铁联运旅客换乘效率低下,联运产品吸引力低,制约着空铁联运的发展。开展高铁列车与航班的时刻协同优化研究,系统协调高铁与民航的时刻安排,对推动空铁一体化发展具有重要意义。本文首先在国内外高铁与民航合作相关研究的基础上,提出研究思路与框架,界定“两极直通”和“零米支线”合作模式。其次,阐述空铁联运的过程及基本模型,分析针对空铁联运进行列车和航班时刻调整的原则、模型与具体方法,为后续的空铁一体化时刻协同优化研究奠定基础。第三,针对“两极直通”模式,考虑高铁与民航的时刻协同机理,构建双目标时刻协同优化模型对列车时刻表进行调整,根据模型的特点选择宽容分层序列法进行求解。第四,针对“零米支线”模式,考虑列车与航班时刻资源的特点,构建时刻表优化模型,统筹协调高铁与民航的时刻安排。最后,以京广通道中石家庄正定机场的空铁联运为例,验证模型与算法的有效性。实证结果表明,对两极直通模式进行时刻协同优化后,空铁接续次数增加97次,增幅为17.7%。对零米支线模式的列车与航班时刻表协调安排能够使空铁接续次数进一步增加,增幅为34.5%,且不会对现有的列车与航班时刻表产生较大影响。灵敏度分析结果显示,针对空铁联运进行列车与航班时刻表调整时,在满足旅客换乘需求的基础上,适当增大中转旅客换乘时间窗和列车到发时刻可调整时间窗能够有效提高空铁接续次数,提升空铁一体化水平。