近些年我国高速铁路经历大规模建设,已逐步实现联线成网和网络化运营,新增开行了大量动车组列车,总数已超过全路旅客列车的2/3,投入运营的动车组超2470组,大大增加了动车组检修工作量。由于部分运用所原定设计能力偏低,同时未来新增线路将进一步扩展和完善高铁路网的拓扑结构,调整原有列车的运行路径和始发终到站点,改变了各运用所的检修任务分工,造成原有的动车运用所布局和检修能力难以满足高铁路网的发展需求。鉴于动车运用所的建设投资和动车组的购置成本数额巨大,建设周期较长,为了提高动车组运用效率和检修效益,节约运营和管理成本,有必要结合高速铁路网络规划,提前设计配套建设检修资源,优化动车运用所的布局,给出动车运用所的长远发展建设规划。本论文主要完成以下几项工作:(1)对动车运用所布局优化问题进行了分析,梳理影响布局优化的主要因素,包括新增线路对高铁路网结构和检修资源布局的影响以及新线条件下动车运用所布局优化的需求;基于动车运用检修过程及特点,为高铁网络化运营的运输组织模式确定适宜的动车组运用方式和维修制度;进一步分析从搭建高铁骨干网络到完善路网形态过程中路网发展的"阶段化特征",得出不同路网结构和发展阶段宜采用的检修资源布局方式,结合动车组检修资源布局原则和现有的动车段所布局,设计路网中新增线路时新增检修资源的布局方案。(2)为了比选各个具体的备选设计方案,建立动车组运用检修数学模型,计算并对比分析各个方案近远期效果,筛选适合长远连贯发展的方案。为此,将动车组运用检修过程转化为一类有资源约束的多基地车辆路径问题(Multi-Depot Vehicle Routing Problem),动车组由运用所发出执行某些车次任务并回所检修,将动车组在"两车站间担当的运输任务"抽象为MD-VRP问题中"节点的运输需求",把"运用所—车站—线路"的物理路网构造描述为"车库—运输节点—接续关系弧"的逻辑网络,以完成所有运输任务所需车辆最少为目标,构建多检修点的动车组运用检修数学模型。(3)结合高铁每年新线大规模建设的现状,选取近些年来发展较快的西南区域路网为案例,首先根据该区域未来的路网结构特点,设计多个检修资源布局方案和发展规划;然后结合未来新线开通后近远期客流量、动车组列车开行量,在上述检修优化模型中计算和比选各方案下的效果,给出适用于长远发展的推荐布局方案,验证模型的适用性,为全路动车段所的布局调整提供参考和经验。