近年来我国高速铁路路网规模不断扩大,航空机场数量显著增加,为开展空铁联运合作提供了可能。空铁联运能有效融合航空和铁路的运输网络,完善综合运输体系结构,提高中、长距离出行的覆盖范围和通达性,响应了国家“交通强国”的发展战略,具有广阔的市场前景。但是,由于长期以来分交通方式建设与运营,现阶段我国空铁联运组织凸显出“局部协作”“低效衔接”的状态,其中高速铁路列车运行图与航空时刻表的时间接续缺乏协调问题最为突出,制约着空铁联运的发展。因此,本文研究面向空铁联运的列车运行图优化问题,通过优化调整列车运行图实现空铁联运在时间上的“无缝衔接”,更好的满足旅客出行需求、提高空铁联运服务水平。本文主要研究内容有:(1)空铁联运换乘接续问题研究。对比分析了国内外空铁联运的发展情况,总结了我国空铁联运发展的关键问题。从提高空铁联运服务质量角度分析了空铁联运换乘接续的影响因素,为面向空铁联运的列车运行图优化模型的建立提供理论基础。(2)面向空铁联运的列车运行图优化模型构建。基于调整列车运行图的优化策略,以最大化空铁联运航班总服务频率和最小化列车运行图总调整时间为目标函数,综合考虑了列车停站、可调整时间窗、区间运行时分、安全间隔、越行、天窗时间、空铁联运接续进出港航班、不同分类航班接续频率和动车组接续等约束,建立了面向空铁联运的列车运行图调整模型(M1)。基于增开列车的优化策略,建立了面向空铁联运的列车运行图加线模型(M2),并针对优化模型的特点,设计了约束转化法对模型进行求解。(3)案例研究。以石家庄正定机场作为案例研究对象,设置3种不同优化策略的案例,分析不同优化策略对列车运行图调整和空铁联运服务质量的影响,验证了模型与算法的有效性。总结分析了航班换乘时间、到发时间可调整时间窗、不同分类航班接续频率对不同案例求解结果的影响,为空铁联运产品设计提供理论依据。