随着中国铁路的快速发展,货车数量也相应逐年增加,给车辆段带来极大的检修工作量,其中调车工作是保证货车能够如期完成检修的前提。确定最优车--线检修分配方案,编制合理的调车作业计划,通过调车挑选合适的待检修货车至检修车间执行作业,此过程仍具有很大的可优化空间。本文从两个方面出发对大型货车车辆段调车作业进行优化,一是利用现代启发式算法求解建立的调车作业模型,获得合理的车--线检修分配方案;二是对调车计划的编制方法进行研究,为货车车辆段调车作业计划的编制提供新的思路。首先,依据生产需要以及对国内外铁路调车作业优化问题的分析总结,阐述了调车作业在大型货车车辆段运营中的重要性,并且是在调车作业计划指导下完成。其次,分析大型货车车辆段调车工作流程,确定衡量车辆段调车作业优劣的标准,以及对影响调车的多种因素进行深入研究,为构建车辆段调车作业模型奠定基础;详细阐述了大型货车车辆段调车作业计划的编制流程和计划的内容;通过对比现代启发式算法在解决调度问题中的特点,拟选用改进的遗传算法作为本文求解车辆段调车作业模型的方法。再次,完成了关于大型货车车辆段调车作业模型的建立,并提出若干契合车辆段调车的约束条件;车辆段调车中车--线分配优化的问题可视作是一种柔性车间调度问题（FJSP）,本文针对遗传算法（GA）易过早收敛的缺点进行改进,采用模拟退火算法（SA）克服GA求解时过早收敛的不足,提出模拟退火遗传算法（SA-GA）解决货车车辆段调车作业中的车--线分配问题,得出货车检修的车--线分配方案以甘特图的形式表达,并通过实例验证算法的有效性。最后,根据大型货车车辆段调车计划的编制需求,通过对比现阶段车辆段调车计划编制的方法,提出基于二叉排序树（BST）的计划编制方法,并将该方法扩展到货车车辆段的调车作业中,利用该方法可得到最少的调车方案,并通过示例验证该方法的可行性;利用计算机编程将货车收编过程仿真,实现调车计划通知单的自动输出。