امروزه با توجه به حائز اهمیت بودن استفاده از سیستم حمل و نقل ریلی، نیاز است تا مسئولان راه آهن جهت ارائه هر چه بهتر خدمات برای مشتریان خود و همچنین با در نظر گرفتن سیستم خطوط ریلی و یکسری از محدودیت ها، یک روش امن و کارآمد را در این راستا ارائه نمایند. بررسی ها نشان می دهد ارائه چنین سرویس و خدماتی مستلزم به طراحی یک زمان بندی بهینه و مناسب می باشد. مسائل زمان بندی دارای پیچیدگی محاسباتی بالایی میباشند، از این رو الگوریتمهای بهینهسازی هوشمند یک راه کار مناسب برای حل این گونه از مسائل به حساب می آیند. با توجه به اینکه راه کارهای هوشمند زیادی مانند الگوریتم ژنتیک (ga)، تکامل تفاضلی (de) و بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) برای حل این مسئله ارائه شده است، در این پایان نامه از الگوریتم فرهنگی (ca) برای حل مسئله زمان بندی قطار، روی خطوط ریلی تک مسیره استفاده می شود. هدف مورد نظر نیز، به حداقل رساندن مدت زمان تأخیر کل سفر قطارها از مبدأ به مقصد نهایی می باشد. برای این منظور، پس از معرفی الگوریتم فرهنگی، مسئله زمان بندی قطار متناسب با ویژگی های الگوریتم فرهنگی، مدل شده و چگونگی محاسبه میزان برازندگی هر کروموزوم نیز با ارائه تابع برازندگی مناسب نشان داده می شود. با بکارگیری الگوریتم فرهنگی، زمان شروع حرکت قطارها طوری تعیین می شود که تأخیر حاصل از مدت زمان کل سفر قطارها به حداقل برسد. برای نشان دادن عملکرد الگوریتم فرهنگی جهت زمان بندی قطارها، مسیر ریلی محور تبریز تا تهران در کشور ایران در نظر گرفته می شود. جهت ارزیابی کارایی الگوریتم ارائه شده نیز، الگوریتم های ژنتیک (ga)، تکامل تفاضلی (de) و بهینه سازی ازدحام ذرات (pso) بر روی داده های استخراج شده از این مسیر مورد اجرا قرار می گیرند. نتایج ارزیابی نشان می دهد که روش پیشنهادی عملکرد بهتری را ارائه می دهد.