物流网络是物流过程中相互联系的组织与设施的集合。决定着企业的物流运作系统,反映了企业的市场竞争能力。作为物流运作的基础性设施,物流网络受到了越来越多的关注。铁路在拓展物流市场的过程中,滞后的物流网络严重制约了自身的发展,对铁路既有货场进行优化以形成高效的物流网络势在必行。本文结合铁路发展实际,以商品车、快递、冷链货物为研究对象,结合其不同的物流运作模式、货物属性及市场竞争情况,构建不同的优化模型,既在理论上深化既有研究成果,又在实践上指导铁路专业型物流网络的发展。本论文在中国铁路总公司科研项目研究的基础上,通过现场调研和总结分析,从以下几方面对铁路物流网络优化建模方法进行了系统研究和深入探索。(1)提出了铁路物流网络的演化机理。分析了铁路物流网络形成与发展过程中的影响因素,提出了物流网络演化的根本原因是客户数量、分布及其所需求的物流运作模式,在此基础上阐述了铁路商品车、快递、冷链物流的运作模式、物流网络结构形态、货物在网络中流动过程及网络演化路径。(2)设计了铁路物流网络节点发展状况的评价方法。设计了由交通区位、建设发展、市场供需、政策支持4大类、29项指标组成的评价指标体系,采用可拓评价方法对全路既有2500多个货场进行了评价分析。(3)设计了铁路商品车物流网络优化建模方法。总结了铁路商品车物流“库前移”运作模式,设计了其物流网络结构特征;在此基础上,设计了满足多周期发展需要的动态物流网络优化模型与算法,有效解决了铁路商品车物流基地分级选址、建设规模、服务指派方案等问题;结合铁路既有及潜在的主机厂客户,设计了多周期下铁路商品车物流网络优化方案,并得出建设23个一级物流基地、9个发运端二级物流基地、276个到达端二级物流基地的布局方案,以及不同节点间的指派方案,初步分析了节点间铁路商品车班列开行方案,表明方法有效且具有普适性。(4)设计了高铁快递物流网络优化建模方法。提出了符合高铁快递的物流运作模式及网络结构,并在前述模型的基础上,引入市场竞争力模型,设计了多周期动态竞争性选址一分配物流网络优化模型及求解算法,有效解决了高铁快递物流网络中各类节点的数量、位置、规模及最优定价策略;并进一步计算得出建设100个高铁快递物流基地、100个高铁服务站的高铁快递物流网络优化方案,以及节点间的服务指派方案等,验证了该方案的可靠性与经济性。(5)设计了铁路冷链物流网络优化建模方法。结合冷链物流运作特征与易腐货物的库存变化特征,构建了铁路冷链物流网络优化模型与求解算法;并以实际数据为基础,设计了建设20个一级物流基地、79个二级物流基地的铁路冷链物流网络优化方案,以及节点间的服务指派方案等,证明模型的有效性。