为满足快速增长的旅客运输需求,《国家铁路“十二五”发展规划》明确指出要发展国家高速铁路网,并利用通道内新建高速铁路开行城际列车。高速铁路的网络化发展对高速铁路的运营管理和运输组织提出了更高的要求。动车组是实现高速铁路运行任务的关键移动设备,动车组运用计划是高速铁路运输组织的基本计划,动车组运用合理与否直接关系到高速铁路的运营效益和运输组织效率。本文首先从理论角度分析了动车组不同运用方式与修程修制的特征,结合我国成网条件下高速铁路动车组的运用现状,提出了动车组混杂运用方式,即动车组同枢纽站间调拨的运用方式,指出动车组混杂运用能够减少动车组的非生产时间,减少动车组数量,提高动车组运用效率。其次,既有的研究往往把动车组运用问题简化为动车组周转计划,因而难免忽略了动车组分配计划与检修计划的研究,因此本文从理论层面上完整分析了三种子计划的概念、编制方法与评价指标,并对整体计划的影响因素做出讨论,为后期建模和求解奠定基础。再次,随着高速铁路的网络化发展,多条高速铁路引入同一客运枢纽的不同高铁站,以往的动车组运用问题都会对列车接续车站的一致性做出约束,为便于同一枢纽内动车组的站间调拨,本文仅对接续车站的可达性做出要求,建立混杂运行条件下的动车组运用模型。鉴于动车组运用问题是具有时空双重约束的复杂问题,本文引入时空网络对混杂条件下动车组的运输任务和接续进行描述,建立基于混杂运用条件下的多目标规划数学模型。最后,选取贪心遗传算法求解动车组混杂运用问题的满意解,利用带有禁忌搜索思想的算法求得质量较高的初始解,并在遗传操作阶段引入贪心算法,以期获得更优解。同时,为验证动车组混杂运用的可行性和改进遗传算法的有效性,本文以某条高速铁路为例,分别编制该高速铁路本线运行的动车组在非混杂运用条件与混杂运用条件下的运用方案,经过对比分析后,指出同枢纽站间调拨的混杂运用方式是较好的运用方式,同时也验证了算法的可行性和有效性。