我国电子商务飞速发展,城市物流规模持续扩大,现有道路交通资源不足,城市物流配送效率受限。同时,根据国家节能减排的要求,绿色共享成为未来城市物流发展趋势。地下轨道交通系统——地铁运输系统是显著提高城市物流配送效率、缓解城市交通拥堵以及降低物流活动对城市负面影响的有效手段。本文在对城市配送模式以及地下物流发展现状研究的基础上,对我国城市地铁开展物流配送的设施条件进行了可行性分析,进一步研究了基于地铁的城市配送中心选址优化问题,为完善我国城市物流配送体系提供一定的理论研究成果和实际应用价值。本文的主要研究工作如下:（1）在分析城市地铁开展物流配送的优劣势的基础上,提出基于地铁的多元化城市物流配送模式,以开展地上地下协同联运的物流配送方式。结合我国城市地铁实际建设情况以及发展运营情况,分析得出城市地铁平日运营非高峰时段具有一定的剩余运力,充分挖掘各地铁运营平峰时段可以有效利用地铁富余运力,能够全天多时段开展地铁物流配送活动。（2）在对城市物流需求进行准确分析和预测的基础上,进行了城市配送中心选址模型与算法设计。首先基于复杂网络理论,结合节点的度、h指数、节点介数等指标,建立了城市地铁站节点综合重要度评价模型,为城市配送中心选址筛选较优的备选地铁站点。然后以最少换乘原则设计地铁内部线路选择方式,引入城市干线运输方式选择因子,构建综合考虑地铁进出站成本、线路换乘成本、地铁运输成本、货车运输成本、配送中心固定和变动运营成本以及末端运输成本的配送中心选址模型,并结合实际物流配送情况,对模型增加了最大配送范围限制。为实现城市物流经济效益和环境效益的均衡,本文引入数据包络分析法对城市物流配送中心选址方案进行综合物流效益评价分析,以优化选址方案。最后结合城市多配送中心选址是一个复杂组合优化问题,基于遗传算法进行了选址模型的求解算法设计,以高效、准确求解选址模型。（3）以北京市海淀区为例进行实证研究。结合北京市物流行业实际发展情况以及北京市规划情况,对北京市海淀区的地铁站点进行了综合重要度评价。算例分析表明,当地铁承担不同物流配送需求比例时,有不同的最优选址方案,且通过对比不同配送方案的物流综合效益分析可知,随着地铁承担比例的增加,地铁进出站和地铁换乘成本随之增加,进而造成城市物流配送总成本有所增加,但是城市经济效益和环境效益的综合物流效益也不断增加。因此得知,当地铁设施条件允许的情况下,应充分发挥地铁运输系统的富余运力,以促进城市物流的高效、经济、绿色、可持续发展。本文基于地铁轨道运输系统,提出地上地下协同的多元化城市物流配送模式。在实证分析的基础上,验证了配送中心选址模型的有效性和可行性,也验证了求解算法的高效性。同时,证明了基于地铁运输系统的城市物流配送能有效促进城市物流的绿色可持续发展,为城市物流业未来整体发展规划提供了决策支撑。