随着铁路旅客运输的发展,乘客对列车准点率有了更高的要求,但铁路系统本身庞杂并且每时每刻与外界环境有着交互作用,导致列车在运行过程中会受到干扰而产生晚点的情况时有发生,甚至会波及到运行在区段内的后行列车。实践表明在列车运行图中加入一定的冗余时间能够有效的减少列车晚点,本文在现有晚点时间分布研究的基础上,从增大列车完成运行计划概率、降低线路晚点期望值、降低线路偏离期望值三方面着手,分别对现有运行图中冗余时间的优化布局进行研究,主要进行了以下工作:首先,阐述列车运行图中冗余时间优化布局方法的研究背景及意义,并总结了国内外列车运行过程中的晚点传播、列车运行调整和列车运行图中冗余时间设置方法的研究现状。其次,介绍列车运行图的基本要素、组成部分和分类方法等概念。介绍列车运行干扰的分类以及干扰导致晚点传播现象和类型,分析列车运行图中冗余时间分类以及对列车运行干扰进行“吸收”的作用机理。针对列车受到干扰而偏离原有运行图的情况,分析列车运行调整的特性、列车调整原则与方法及列车运行调整计划的实现过程,并在此基础上分析列车运行调整模型,得到列车运行调整的实质是列车偏离运行计划时,合理地确定各个列车的运行时刻,尽快使列车恢复或接近基本图运行。介绍求解问题所使用的Lingo软件,并通过实例进行验证,证明Lingo软件求解列车运行调整问题的有效性。最后,本文在对现有晚点时间研究的基础上,在满足列车运行图各项约束的条件下分别建立最大化列车完成运行计划概率调整模型、最小化列车总晚点期望值调整模型、最小化列车总偏离期望值调整模型。设计了服从负指数分布的晚点情景的仿真环境,采用本文的调整方法优化了现有运行图中缓冲时间的分布。仿真结果表明,采用最大化列车完成运行计划概率调整模型得到的方案,有效地提高了列车按图行车的概率;采用最小化列车总晚点期望值调整模型得到的方案,有效地减小了列车在整个线路上的总晚点期望值;采用最小化列车总偏离期望值调整模型得到的方案,有效地减小了列车在运行图上的偏离期望值。以上方法为铁路列车运行图的优化调整提供了一种新思路。