本论文通过分析现有列车运行调整算法的不足，结合我国铁路调度指挥问题的具体特点，建立了多目标优化列车运行调整问题的数学模型并设计在不同优化目标下的调整算法。论文围绕多目标优化列车运行调整理论和方法进行深入研究。 　　本论文建立了多目标优化列车运行调整数学模型，从数学角度分析了列车运行调整问题的计算复杂性，建立了求解列车运行调整问题的分解协调计算模型，对提高列车平均旅行速度设计了基于工件调度理论的无延迟调度算法，设计了提高列车运行正点率优化目标下的调整算法，设计了区间运行时分可变的调整算法。 　　本论文利用面向对象的方法建立列车运行调整计划编制系统。首先分析系统应具备的基本功能，然后利用面向对象的方法分析系统中主要类并描述其相应属性和服务。通过该系统并使用铁路现场实际数据检验论文中设计的调整算法，测试表明这些调整算法是非常有效的。本文部分研究成果已在铁路现场上得到应用。