近年来公路快速货运在我国发展迅速，同时公路快速货运企业面临的竞争也越来越激烈，降低货运成本、提高企业竞争力成为公路快速货运企业的当务之急。而企业运营网络的优劣直接关系到企业能否降低成本，提高效益。所以，规划一个高效率、高品质的运输网络，合理安排货物的运输，对于公路快速货运企业降低运营成本，增强企业竞争力具有重要意义。轴辐式网络是整合物流资源、提高物流资源利用效率、降低物流成本的有效网络结构，十分适合货物时效性和来源不确定性较高的公路快速货运业。轴辐式网络可分为单中转站指派的轴辐式网络和多中转站指派的轴辐式网络，本文分别从物理构成形态和数学模型对各类轴辐式网络进行了分析。这些轴辐式网络的共同特点都是所有货运站的货物都必须经过中转站中转，因此可统称为纯轴辐式网络。纯轴辐式网络的优点是能集中货流量，然而此类网络的缺点也很明显：即所有的货物都必须经过中转站，即使发送地和接收地相距很近。因此，中转运输并不一定是最佳选择，货物运输也可由起始货运站不经中转站直接运至终点货运站。因此，本文将这类不经中转站的专线运输引入到纯轴辐式网络，并提出一种新型轴辐式网络——具有专线的复合轴辐式网络。接下来本文以山东快速货运有限公司为实例研究对象，将其现行的纯轴辐式运营网络改进为具有专线的复合轴辐式网络，旨在通过网络结构的改进降低运营网络总成本。为此，首先对山东快运货运流程进行了分析，然后通过实地调研的数据，分别计算了货运流程中货物在货运站的成本、在分拨中心的成本和在途运输成本，为计算总运营成本做好准备。接下来对轴辐式网络设计所用到的遗传算法进行了概述。最后，本文针对山东快运，基于对网络总成本的优化，利用遗传算法设计了具有专线的复合轴辐式网络，将运营网络的某些货运站间引入了专线运输。轴辐式网络设计程序结果表明：与现行的纯轴辐式运营网络相比，具有专线的复合轴辐式网络由于引入了专线，对货运站的货量起到了分流的效果，因此，有的货运站降低了去往分拨中心的运输车辆的车型，有的货运站减少了去往分拨中心的运输车辆的班次，所以，具有专线的复合轴辐式网络起到了降低网络运营成本，提高运输效率的效果。本论文的创新点在于：1．针对纯轴辐式网络的不足，提出一种新型轴辐式网络——具有专线的复合轴辐式网络；2．将遗传算法用于这种新型的轴辐式网络的设计中；3．用Java语言编写了该新型轴辐式网络的设计程序，通过仿真结果证明具有专线的复合轴辐式网络降低运营成本的效果。