公铁联运提供全程一体化组织的货物运输服务,具有集约经济、高效可靠、低碳节能等优势,是现代货物运输业发展的重要方向。发展公铁联运,对促进现代货物运输业的降本增效、推动货物运输低碳节能发展以及完善现代综合交通运输体系均具有积极意义。轴辐式网络是一种高效集约的网络结构,在其框架下开展公铁联运网络设计与优化研究,对促进公/铁运输方式功能的有效发挥有重要意义。鉴于此,本文将公铁联运与轴辐式网络进行有机组合以构建一种轴辐式公铁联运网络框架,在此基础上,综合考虑运输成本、时间、需求及可靠性等不确定因素从宏观层面对轴辐式公铁联运网络进行设计与优化,为多式联运的发展提供理论支撑。本文的主要研究工作包括:(1)基于不确定可靠性的轴辐式公铁联运网络设计与优化模型:利用图论,以运输路线为弧,以运输路径中的城市为节点,采用枢纽定位-路径分配建模方法对问题进行描述,并应用模糊可靠性理论,以最大化整个轴辐式公铁联运网络的可靠性为目标,构建基于不确定可靠性的轴辐式公铁联运网络设计与优化模型。通过模型分析,将原问题转化为等价的混合整数规划模型。进一步针对模型特点设计禁忌搜索(Tabu Search,简称TS)算法对模型进行求解,并通过基于OR-LIBRARY平台数据的算例验证模型的可行性和算法的有效性。(2)基于不确定成本-时间-需求的轴辐式公铁联运网络设计与优化模型:综合考虑在途运输成本、枢纽转运成本、枢纽建设成本、在途运输时间、枢纽转运时间以及需求因素的不确定性,利用期望值准则和关键值准则,以最小化轴辐式公铁联运网络总成本和网络起讫节点间最长的运输时间为双目标,构建基于不确定成本-时间-需求的轴辐式公铁联运网络设计与优化模型。利用模型结构特征设计文化基因算法(Memetic Algorithm,简称MA)求解模型,并通过基于OR-LIBRARY平台数据的算例验证模型的可行性和算法的有效性。