铁路轨道的高平顺性是列车平稳运行和铁路安全运营的基础,为保持轨道的高平顺性要求,需要定期对轨道进行整正。然而既有铁路有砟轨道在经过长期的运营后,轨道线形参数及其几何形位相对于设计基准已发生较大改变。因此,首先根据既有铁路轨道实测坐标和高程进行平、纵断面线形参数优化重构,以得到与轨道实际线形相吻合的线形参数,然后由优化重构后的线形参数计算轨道点的绝对偏差,并进行轨道线形模拟整正。论文在研究圆曲线半径和缓和曲线长度优化选择的基础上,分析圆曲线半径及缓和曲线长度对曲线段线形优化结果的影响,比较分析TLS和LS的直线段拟合精度。在平面线形优化中,以相邻夹直线的交点坐标、圆曲线半径、缓和曲线长为优化参数,建立TLS直线段优化与直接搜索法曲线段优化相结合的轨道平面线形优化模型。在纵断面线形优化中,以变坡点前后坡度、竖曲线半径为优化参数,建立TLS的前后坡段优化与直接搜索法的竖曲线半径优化相结合的轨道纵断面线形优化模型。实现平、纵断面连续线形参数的优化重构。通过某既有铁路实测数据实验,结果表明采用优化后的轨道平、纵断面线形参数相比于采用原始设计参数,轨道点累积横向偏差减小2.8倍,最大横向偏差减小193mm;累积竖向偏差减小5.9倍,最大竖向偏差减小270mm。最后,使用拉弦法原理实现捣固方案的优化及算法编程,模拟调整结果的1Om弦、20m弦合格率为100%,并且可以消除轨道中、长波不平顺性,不考虑捣固误差影响,模拟调整后的TQI值(仅包括左右轨10m弦轨向、高低)由5.89下降为0.84。研制的既有铁路有砟轨道线形优化数据处理软件(OEBR)与某厂家轨道精调软件功能相当,通过人机交互优化后的结果对比,表明采用人机交互优化方式计算的平面调整量减小了 22.11%,纵断面调整中避免了落道。