随着我国的高速铁路逐渐成网,部分繁忙高铁出现了运能紧张的情况,与客流需求的矛盾日益凸显,亟需研究缓解高速铁路能力紧张的运输组织方法和措施。本文从行车组织中的停站结构优化入手,提出了一种切实可行的通过能力提升方法,并分析得到了停站结构与能力提升效果的关系,为缓解高速铁路运能紧张问题提供一定的参考。本文的主要工作如下:1、本文梳理了停站方案及停站结构的基础理论知识,明确了停站结构的表示方法,对比了分析国内外的高速铁路停站模式。然后梳理了停站方案与运行图和开行方案的关系,从而得出了停站结构的主要影响因素,并将其转化为可量化的指标。2、明确了本文的研究体系下区段通过能力的定义。分析了现有高速铁路能力计算方法的优缺点,将运行图占用时间作为能力提升的衡量指标,并分析二者之间的关系。给出了运行图占用时间的计算公式,研究了通过CPLEX编程消除缓冲时间的影响从而计算实际运行图的占用时间的方法。然后引入“停站结构单元”这一概念,并据此分析了停站结构与额外占用车站时间的关系,给出了简单的停站方案编制建议。3、本文研究了在一定停站要求下,基于列车停站结构的运行图占用时间压缩模型,即能力提升方法。主要思路为:将既有的运行图转化为“紧凑铺画”运行图,并继承其停站要求,从停站结构优化入手,分无越行和有越行两种场景,以优化前后压缩运行图占用时间最多为目标函数,以越行与否和停站与否为自变量,以列车最大停站率、节点服务频率、车站服务均衡性为停站要求,建立了0-1线性规划模型。然后通过两个特征值分别描述了模型对能力的提升效果和停站结构的特征。主要思路为:基于停站结构单元的额外占用车站时间,提出了“外展程度”这一概念,并将优化前后“外展程度”之差作为衡量能力提升效果的指标。基于停站结构单元的单位额外占用车站时间,提出了描述停站结构的指标——停站结构特征值,并且给出了使用MATLAB软件计算特征值方法。4、本文以京沪高速铁路滕州东-定远段为铺画算例的底图,确定相关技术参数后,生成了10张满足“紧凑铺画条件”、停站要求相同、停站结构不同的运行图,并将能力提升方法应用在这些算例上,选用了CPLEX软件对无越行模型进行求解。结果显示,本方法在保证客流需求的前提下,有效地压缩了算例的运行图占用时间,提升了通过能力,证明了此方法的可行性和优良性。然后通过分析优化后运行图的特点,提出两点停站方案设置建议。5、本文计算了各方案的运行图占用时间、外展程度、能力提升效果、停站结构特征值,并通过分析和MATLAB软件模拟两种途径,明确了四者之间的关系。使得在应用方法之前,就可根据停站结构特征,知道本方法对某运行图大致的提升效果。