近年来,化工产品需求不断增加,危险货物运输已经成为工业生产必不可少的环节。但现有危险货物运输结构单一,运输事故频发,给人民生活、环境与社会安全造成了巨大影响。多式联运作为一种经济、高效、安全的运输模式,在我国得到大力推广,危险货物多式联运也得到了发展,其高效运行离不开科学合理的规划。对联运设施布局与运输路径优化两大关键问题进行研究,将有助于降低运输成本,减少事故损失和维护社会安全。因此,本文分别以政府视角对危险货物公铁联运选址问题,以多式联运经营人视角对路径优化问题进行研究。首先,从危险货物运输与多式联运两个方面,对危险货物多式联运的优化问题进行系统梳理。在归纳总结现有风险度量模型的基础上,结合公铁联运特点,选取传统风险模型作为风险度量方法。其次,以政府视角对中长期的选址-路径问题进行研究。在公铁联运网络中,考虑多种危险货物和货物拆分情景,结合多商品流、办理站的能力限制、预算限制等约束,建立以系统成本（选址成本、运输成本、中转成本）和系统风险（运输风险、中转风险）最小为目标的混合整数线性规划模型。在MATLAB中对模型编码,利用CPLEX进行求解,通过京津冀地区算例进行模型验证与分析,比较货流可拆分与不可拆分情景下的选址-路径策略,并对投资预算与办理站最大中转能力进行灵敏度分析。结果表明,同货流不可拆分的情景相比,考虑货流可拆分,能够有效地降低系统的“成本-风险”,并且提高办理站利用率。尤其在办理站的能力较低,决策者注重安全时,考虑可拆的优势更明显,“风险-成本”目标值降低51.1%,利用率提高15.4%。另外,适当地增加投资预算与办理站最大中转能力,能在一定程度上降低风险与成本。最后,以多式联运经营人视角对短期的路径优化问题进行研究。基于已有的网络设施,对运营层面的运输方式特点、时变特性进行分析,建立时变条件下跨时段运输与中转的风险度量模型。综合考虑交通管制、列车开行方案、备选路径、运到时限、网络能力、多商品流等因素,以总费用与总风险最小为目标,建立时变条件下的联运路径优化模型。通过改进的蚁群算法对该混合非线性模型求解,先通过小规模的数值算例验证模型与算法的可行性,再通过京津冀地区案例对不考虑交通管制、不考虑备选路径、不考虑列车开行方案的情景进行对比分析。结果表明,交通管制与列车开行方案的考虑对规划产生负面影响,尤其是对风险的影响较明显,考虑两种因素时风险分别增加2.78%-4.2%,9.13%-15.33%,备选路径的考虑对规划产生正面影响,风险降低9.05%-12.61%。对于各运输方式特点的细致考虑,更契合实际运输中的路径优化。另外,选择装卸效率较高的分段承运人,有助于降低风险和费用。对多式联运优化问题的研究,一方面,验证了考虑货流可拆分在设施选址-路径规划中的优越性,能够为政府决策者提供网络规划决策的依据,保障运输安全;另一方面,验证了对运营层面的因素进行细致考虑,更加契合实际运输路径的优化,能够为联运经营人提供合理的决策建议,提高市场竞争力。文中包含图54幅,表35个,参考文献117篇。