یکی از نیازهای حیاتی شرکت های حمل و نقل ریلی، توانایی پاسخگویی به تقاضای مشتریان در زمینه حمل و نقل ریلی است. ناوگان ریلی یکی از دارایی های بزرگ و گران قیمت در صنعت راه آهن محسوب می شود. هزینه های بالای سرمایه گذاری برای تهیه ناوگان و عدم داشتن توازن مناسب با تعداد ناوگان مورد نیاز برای تأمین تقاضای بازار، می تواند منجر به تبعات جبران ناپذیری برای شرکت های حمل و نقل ریلی شود و آنها را از صحنه رقابت خارج کند. با توجه به عمر مفید بلند مدت ناوگان ریلی، در نظر گرفتن شرایط بازار و تقاضاها در طول زمان، برای بهره وری بهتر سیستم حمل و نقل ریلی بسیار حیاتی می باشد. در این پژوهش، یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح محض با هدف حداکثر سازی سود ارائه شده است. با در نظر گرفتن دوره زمانی سی روزه و تقسیم آن به دوره های زمانی گسسته روزانه، تعیین هزینه های نگهداری و جابجایی واگنهای پر و خالی و هزینه جریمه برای تقاضای برآورده نشده در هر دوره و برآورده شدن کل تقاضا در پایان دوره، سایز ناوگان و نحوه ی تخصیص بهینه واگنها به ایستگاههای مبدا و مقصد تعیین می گردد. پس از حل مدل با استفاده از نرم افزار GAMS، نحوه ی توزیع واگنهای بارگیری شده و واگنهای خالی در شبکه ریلی تعیین می گردد و با تحلیل حساسیت یکی از پارامترهای مساله، نشان داده می شود که تغییر جزئی در یکی از پارامترهای مساله می تواند منجر به تغییرات کلی در شبکه گردد.
