随着我国高速铁路的快速发展及路网规模的扩大,动车组网络化运营的特点愈加明显,这对动车组的运用管理提出了更高的要求。此外,高速铁路运营里程和动车组保有量仍在不断增长,动车组的检修需求越来越高,但目前的动车所可提供的检修能力接近饱和。因此,研究如何增加检修能力与提高动车组利用率显得尤为重要。针对该问题,本文从动车组运用和动车所选址问题综合优化的角度进行了研究分析。具体研究内容主要有以下几个方面:(1)动车组运用基础理论和优化问题分析。首先,阐述介绍了动车组运用的基本理论,包括动车组运用计划和检修计划的相关知识;其次,分析动车组运用与检修计划编制的影响因素,着重介绍了我国动车所的分布建设情况及检修能力;最后,提出了本文动车组运用优化的研究思路,即将动车所选址问题和动车组运用问题转化为研究选址—路径选择问题进行分析。(2)动车组运用与动车所选址综合优化模型构建。首先,引入时空状态网络系统描述动车组运用的各个过程,把动车组运用问题转化为网络问题;其次,考虑需求约束、修程修制约束、接续约束、检修能力约束和动车所建设资金约束,以总接续时间最少和检修成本最小为双目标,构建了动车组运用和动车所选址综合优化模型。(3)动车组运用与动车所选址综合优化模型求解及验证。首先,按两阶段求解的思想,基于拉格朗日松弛的方法对模型进行处理,分解转化为选址问题和VRP问题;其次,分别设计算法对两个问题进行求解,并使用拉格朗日松弛算法将两问题结合,采用上下界交替迭代的方法进行求解;另外,使用小案例对动车组运用问题进行求解验证;最后,以上海局管内运行图数据为例,对动车组运用和动车所选址综合优化问题求解,验证了模型算法的可行性和合理性。通过对研究案例的分析,表明了本文研究的内容对于提升动车组的检修能力与利用率具有很好的指导意义。