在当前国际形势错综复杂、海洋渔业和能源资源被争夺以及航运通道安全面临着窘迫挑战的环境下,伴随着我国远海岛礁人工填海建设项目的陆续完成,为确保岛礁上人类生活及生产物资运输的畅通,亟需规划并建立综合考虑中转岛礁选址、运输航线配置、库存控制计划等各项因素的多级双向物流运输网络系统。本文以远海岛礁群为背景开展海上运输多级双向物流网络规划问题的优化研究,将运输航线设置为往返、循环两种类型;坚持实行“大船运大岛,小船运小岛”的原则,对上下两层运输网络分别以并行搜索的方式配置各岛礁的航班各项参数,以实现在顺利完成运输任务的前提下达到成本降至最低化的目标。文章主要从以下四个方面开展研究工作:首先,阐述了文章选题背景、研究目的及意义,从物流网络构建与优化、航线配船及运输、陆岛交通状况、南海政治问题等方面回顾了国内外学者的研究现状,分别就区域物流、轴辐式物流网络、逆向物流网络等方面阐述了相关研究内容和方法,从而为本文的研究提供理论支持。其次,针对岛礁群地理气候环境,岛礁群系统物资需求和产出物资情况,将岛礁群物流体系特征进行了分析;阐述了岛礁群海运物流网络中枢纽中心选址系统、海运航线运输系统、仓库存储系统各部分的设计原则;综合考虑船舶购置及运营成本、码头建设成本、仓储系统运营成本等因素,建立了以海运为背景统筹规划MLIRP的联合优化模型。再次,针对所建模型的特点提出了适合求解所述问题的双层并行搜索遗传算法进行求解。最后,以我国南海西沙群岛、东沙群岛和南沙群岛为例建立岛礁群海运物流网络体系,设定系统中各岛礁所需的日均物资补给量、产品回运量、备选船型吨级、各类相关成本、经营核算期、安全库存时间等参数,并根据不同规模问题与遗传算法分别就运算结果、结果稳定性、计算时间、计算占用内存等指标进行比较,从而验证了所建模型及算法的可行性与合理性。本文研究的内容和方法与以陆运为主的LIRP问题具有差异性,因此可以丰富LIRP联合优化问题的应用场景,为进一步开展更加复杂多变条件下对物流运输网络系统的研究提供借鉴,并对我国南海开发和建设具有重要的理论意义和实用价值。本研究的创新性成果主要包括以下内容:(1)构建了综合考虑“路径-选址-路径”的联合优化物流网络系统,建立了以海运为背景统筹规划MLIRP的联合优化模型。(2)提出了适合求解所述问题的双层并行搜索遗传算法进行求解,有效避免了在下层网络搜索的过程中影响上层网络搜索的弊端。(3)以我国南海西沙群岛、东沙群岛和南沙群岛的实际情况为例,并根据不同规模问题将本文算法与遗传算法进行结果对比,验证了所建模型及算法的可行性与合理性。