信息产业和电子商务的快速发展以及客户消费观念的转变,使得顾客对于物流服务的便利性提出了更高的要求,送货上门等服务成为顾客需求的常态。为了抢占货运市场,中国国家铁路集团有限公司大力倡导货运改革,推广铁路快运产品,并提出了“门到门”的运输模式以更好地满足客户的需求,但由于自有车辆资源有限、末端配送管理不精细等问题存在,导致铁路末端配送的不经济性,需要合理优化配送路线,优化车辆的装载使用率,降低物流成本。本文将装载优化和路径优化两个NP问题联合考虑,在考虑货物尺寸、装载顺序、重心范围等约束的基础上,建立了以运输成本最低、车辆使用数最少、客户满意度最大为目标的多目标联合优化模型。结合铁路快运货物的特征,提出了重下轻上,底面全接触的装载模式,最大限度降低货损,提高配送的满意度。同时本文改变以往多目标加权转化为单一目标的求解思路,改用多目标联合求解的方式设计算法,直接求解多目标问题,避免了参数设定带来的主观干扰。在问题求解方面,本文以NSGAⅡ为算法主体,设计了与树搜索算法结合的组合嵌套算法来求解联合优化问题,为避免由于初始解不优导致陷入局部最优的情况,利用贪婪算法获得初始解。在装箱算法的设计上,本文以树搜索算法为主体,借鉴最深最底最左装填法的思想设定启发算子,通过不断地划分空间和进行有效空间地合并,对货主的货物进行装载,同时结合铁路快运货物单货主货量较大,同尺寸货物较多的特点,采用了组合模块的方式优化装载过程,将同尺寸同类货物进行组合,按照整体进行装载,提升了装载效率。最后结合中铁快运成都分公司某日的实际配送数据,利用算法进行求解,在Pareto前沿解集中选取几个解进行分析说明,输出配送的方案以及装载图。针对算法的求解结果,企业可以根据配送要求的不同侧重选择不同的方案,验证模型和算法在实际问题中的有效性。