近年来,大型网上超市成为电子商务发展的新趋势。这一销售模式已迅速被消费者接受,逐渐成为主流的商品零售方式之一。然而配送方案的不合理所导致的物流成本居高不下,已经成为阻碍大型网上超市发展的主要因素。大型网上超市的物流配送问题实质上是一个带时间窗和容量限制的两级车辆路径问题。对大型网上超市应用背景下的两级车辆路径问题进行研究,不仅可以帮助企业降低物流成本,提高订单履行效率,实现资源的合理配置,更重要的是可以帮助企业更好地服务客户,提高客户满意度。本文首先通过对大型网上超市物流配送的实际情况的分析,以及对带时间窗和容量限制的两级车辆路径问题基本理论的研究,以提高订单包裹的物流配送效率和降低配送成本为目标,以订单要求送达时间、车载容量、行车时间、配送站负荷量均衡等为约束条件,建立了带时间窗和容量限制的两级车辆路径问题的混合整数规划模型;然后,根据大型网上超市订单的特性,采用模糊聚类方法对客户进行预分群,在此基础上,本文进一步提出了适用于大型网上超市两级车辆路径问题的客户分群算法,并构建了基于C-W节约算法的两级车辆路径方案的生成算法以及客户分群方案改进算法。最后,本文设计了由网上超市客户分群模块、两级车辆路径方案生成模块以及客户分群方案改进模块组成的大型网上超市两级物流配送问题的求解系统。采用Solomon算例集,通过在算例中加入随机生成的配送站数据,构造拟合本文研究背景的算例来开展算例研究,验证了本文所建立的模型和求解算法的有效性。本项研究为大型网上超市两级物流配送方案的优化决策提供了一种新方法,为计算机在线快速生成物流配送方案提供新工具,提高了物流配送理论的科学性、实用性和普适性,有利于发展大型网上超市这一电子商务模式。在实践上,理论成果可用来指导大型网上超市或其它B2C电子商务企业的车辆调度作业,有助于电子商务企业实现效率与客户服务水平的综合提升,从而提高其竞争优势。