A alta complexidade do processo logístico de transporte ferroviário de carga, propicia um ambiente favorável para o desenvolvimento de ferramentas de apoio à decisão que possibilitam uma melhor utilização dos recursos envolvidos. Neste trabalho é apresentado um modelo de programação inteira original para o Problema da Alocação ótima de Vagões e Locomotivas no curto prazo (PAVL). Esse problema consiste em determinar a movimentação de vagões (carregados e vazios) e locomotivas na malha de maneira a maximizar o retorno obtido pela demanda atendida no período considerado. Além disso, é apresentada uma extensão para esse modelo onde se permite atrasar ou adiantar trens no primeiro dia do horizonte de planejamento. Esse problema foi resolvido de maneira ótima ou quase ótima em tempo razoável, tanto em termos acadêmicos como para sua utilização prática. São apresentados o problema, a formulação do modelo, as técnicas de pré-processamento utilizadas, assim como resultados computacionais de instâncias reais.