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针对客运专线运输组织特点，建立客运专线列车运行图优化模型，模型在考虑列车总旅行时间与运行图均衡性目标的同时，增加区间服务频率偏差目标，以体现不同时间段客运需求的差别。在此基础上，提出基于循环布线的列车运行图模拟退火优化方法，得到分步循环优化各列车运行线布置的理想方案，生成具有一定满意度的初始列车运行图，再利用模拟退火算法实现运行图的全局优化。算列分析结果表明：该方法可以快速有效地实现客运专线列车运行图的优化，解决了不同时问段列车服务频率与客运需求不相匹配的问题。