目前，中国高速铁路的“四纵四横”路网框架已基本成型，正在逐渐从快速建设时期向高效率运营管理时期过渡。随着高速铁路路网的完善和运输效率的提高，旅客出行需求依然保持迅速增长的趋势。在已有基础设施设备和实际运营条件下，高速铁路通过能力日趋紧张。列车开行方案作为重要的基础性运输计划，其与通过能力利用的关系十分密切。因此，基于能力利用的列车开行方案编制及优化方法亟待深入研究。另外，“列车周期化开行”的运输组织模式在国外已得到广泛应用，具有规律性高、列车到发时间便于记忆、旅客换乘方便等优点。我国高速铁路运营管理过程中，也相应借鉴了国外部分经验。但是，在“列车周期化开行”运输组织模式的基础上，适用于大规模高速铁路路网条件、满足多样化旅客出行需求和能力利用要求的列车开行方案编制理论研究仍有待开展。针对以上实际情况，本文应用“周期化”运输组织模式的思想，以提高区段通过能力利用为切入点，从高速铁路列车开行方案编制方法及流程着手，对涉及的一系列关键问题的理论方法展开详细、深入的研究。首先，对基于能力利用的周期模式列车开行方案的总体编制流程进行详细阐述，随后分别说明流程中涉及的三个核心数学优化模型，最后以京沪高速铁路及相关衔接方向的高速铁路路网为案例，验证提出的理论方法及流程的可行性和适用性。

张新获北京交通大学学士学位，以优异成绩取得硕博连读保送资格。博士学习阶段先后参与了多个中国铁路总公司、国家自然基金等国家重点科研项目，主要负责铁路数据的整理分析、铁路运输组织优化方法研究、铁路运输服务方案设计及评估等研究内容。已发表交通运输领域高水平英文SCI An2区期刊论文1篇、EI会议论文1篇；曾获得北京交通大学国家奖学金、二等学习优秀奖学金和“三好研究生”称号。