随着高速铁路客流持续增长,一些中东部高铁运输能力日趋紧张。与此同时,我国高速铁路网络具有“点多,线长,面广”的特点,这一特点造成列车的开行结构复杂多样,而复杂的列车开行结构是影响区间通过能力的一个重要原因。因此,合理调整列车开行结构、优化运输组织是缓解线路能力紧张的重要途径。本文主要研究列车开行结构对区间通过能力利用的影响,分析现有列车开行结构存在的问题,提出合理优化列车开行结构、提高区间通过能力的措施。本文首先明确列车开行结构的定义,分析列车开行结构中影响区间通过能力的主要因素,为本文的研究奠定理论基础。其次,梳理现有对区间通过能力的研究方法的特点,结合本文研究目标,建立可以定量分析列车开行结构对区间通过能力影响的高速铁路区间通过能力计算模型,模型为整数规划问题,以能力最大化利用为目标,借鉴UIC406关于列车运行图压缩的思想,将目标函数表述为列车在指定区段末端车站的到达时刻之和最小,可以根据实际需求选择全线优化或能力紧张区段指定优化。在模型求解上采用精确算法——基于最佳估计搜索的分支定界法,设计分段滚动策略,将列车运行图的铺画分段进行以解决大规模求解问题。算法采用OPL语言在CPLEX Optimization Studio软件中实现,列车运行图的可视化和指标统计用MATLAB实现。最后,本文以京沪高速铁路2017年1月列车开行方案为案例,验证上述方法的有效性,所编制的列车运行图在京沪高铁能力最紧张的徐蚌段占用时间、全线占用时间和运营指标方面都明显优于实际列车运行图;其次根据列车开行结构中影响区间通过能力的主要因素,设计不同的列车开行结构案例场景,分析不同宽度的发车时间域、跨线车比例、停站类型比例、列车速度等级差异等列车开行结构主要特点对区间通过能力的影响,并对列车开行结构的优化提出建议。