随着世界经济全球化进程的不断加快和现代科学技术的不断进步,现代物流业已经成为衡量国家现代化程度的重要标志。近些年来,快递业迅猛发展,每年增幅达到60%以上,市场潜力巨大,单纯的公路运输速度慢,航空的运输量已经远远不能满足市场需求。在铁路大宗货物运量持续低迷的情况下,开展铁路快捷货物运输势在必行,铁路作为国民经济的大动脉,具有成熟运输网络的天然优势。目前,铁路快捷货物运输的难点是两端“门到门”的运输衔接工作,如何找到货物集散的最优路径,让现有的资源合理优化配置,提高运输效率,是本文的主要研究工作。本文共分为五章,前两章是为问题的解决做铺垫,三四章是本文的重点,第五章对研究内容做结论与展望。首先,本文阐述了近年来的全球物流行业的发展态势,对国内外铁路快捷货物运输的发展现状和车辆集散路径优化常用方法进行了详细的研究总结,指出了目前我国发展铁路快捷货物运输中存在的主要问题,并说明了本文主要的研究目的和意义。其次,从市场定位和市场需求两个方面对铁路快捷货物运输市场进行了分析,得出了我国现阶段发展铁路快捷货物运输是十分必要的结论。并且并简单介绍了铁路快捷货物运输和车辆配送路径问题的一些重要概念、特点、服务流程以及组织原则等。再次,构建了车辆配送路径问题两种不同情况下的模型:需求可拆分服务的配送路径优化模型,带时间窗的配送路径优化模型。对路径优化常用的遗传算法、粒子群算法和禁忌搜索算法的原理和求解流程进行了详细的介绍,最后用Augerat标准测试集对三种算法的优化能力和运行速度和稳定性进行研究,并举实例进行验证。最后,研究了车辆路径优化问题中较复杂的一种即动态车辆路径优化问题,在现实生活中存在着大量的不确定因素,因此对动态车辆路径问题进行研究是十分必要的,当不确定因素发生时,动态随机的调整配送路径,以最佳路径省时省力的实现配送任务。对动态问题的研究本文提出了一套实践性强的解决紧急情况下车辆调度问题的方法,并采用了混合元启发式算法,将节约里程法与禁忌搜索相结合,保证在较短的时间内获得一个较满意的解,这种特性也刚好满足紧急情况下的车辆调度的需要,并对算法进行举例论证。