随着我国铁路基础设施建设力度的加大,铁路线网的整体布局在逐渐完善,同时路网枢纽节点作为整个路网的核心部位,其规模与功能也得到了不断的强化,使得点的范围扩大而形成区域。由于枢纽区域内列车的运行过程有其独特的复杂性特点,为了确保路网不受节点的制约,需要合理组织区域内的列车运行。而列车运行图是协调运输秩序的关键,这使得编制的高质量的区域网列车运行图成为铁路运输组织工作中的又一个重点。本文即对区域网列车运行图优化编制的相关问题进行了如下研究：(1)对枢纽区域列车运行图中按铺画顺序所划分的既定列车运行线与未定列车运行线各自的布线方式进行研究,分析当运行线之间形成冲突关系时,不同性质的冲突所适用的疏解方式。将货物列车初始点移动视为运行线移动的决定性因素,研究初始点的布点范围以及当前周期旅客列车影响数的计算方法。(2)构建了初始点给定条件下,用以求出满足客货列车之间的各种列车运行图要素,使所有货物列车旅行时间最少以及客货列车之间无冲突的运行线函数模型,对求解该模型时旅客列车时刻表的输入方式和求出的货物列车时刻表的表示形式进行了分析,设计了一种效率高、可扩展性强的递推求解算法。(3)在对枢纽内基础设施的功能配置以及枢纽内车流组织理论进行分析的基础上,提取列车径路组作为一个运行图编制单元。对径路组均衡性意义及其实现方式进行了详细研究。以列车运行线函数作为底层模型构建区域网列车运行图编制模型,对该模型采取一系列简化处理措施将其转化为便于求解的形式,确定了初始解取值方法,通过对求解目标函数不可导的无约束优化问题的一种直接方法RosenBrock算法进行详细分析,将该算法存在的不足之处进行改进处理,设计了适用于对模型求解的分层叠加转轴搜索算法。(4)以哈尔滨枢纽为实例,对其中两大径路组的运行图进行计算,结果验证了本文方法的有效性。