我国汽车产销量连续多年刷新全球记录,对整车物流提出了更高的要求。整车装载方案是否高效,出库道位分配是否均衡,极大程度地影响了汽车出厂物流运营效益。本文研究综合考虑装箱方案与道位分配的两阶段出厂物流系统优化。整车物流在确定出厂方案时,需要综合考虑待发运商品订单、可用驳运工具、客户考核指标、配送路径成本、当前仓库道位资源等多方面因素,均衡成本与收益,以获得全局最优的装载方案。首先,本文深入分析了整个汽车出厂物流系统的流程、基础信息、约束、目标等,将其划分为装箱问题和道位分配问题两个关联阶段。第一个阶段为带装载约束、运输路程约束和考核指标因素的装箱问题,建立了0-1整数线性规划模型;第二个阶段为带驳运工具到达时间及道位不可用时间段的道位分配问题,也建立了整数线性规划模型;同时定义参数建立两个模型的相互联系,装箱方案影响驳运工具在道位中的先后排序,道位的排序结果又将影响装箱方案的实际出库执行。其次,本文进一步设计针对两个模型的求解算法,并联合求解。一方面两个问题均为线性规划模型,可采用CPLEX线性规划软件求解。另一方面,本文基于两个问题的特征设计了启发式算法,特别针对尤其复杂的装箱问题设计了分支定界算法,包括规划松弛上界、定义最优性条件、订单分组等。基于上述算法最终设计两阶段联合求解流程。最后,本文针对装箱问题的启发式以及分支定界算法、道位分配问题的启发式算法进行性能实验,通过目标函数值和求解时间等指标评估算法;随后对两阶段联合求解进行算例演示和分析,与人工调度结果进行对比,同时基于实践应用需求设计多指标方案,面向不同的业务场景提供不同的方案。实验与算例均验证了本文的数学模型与改进算法的有效性。本文研究的两阶段汽车物流装载出库方案,也可以推广到其他行业和领域,例如租车行业的异地换车和类似大件贵重商品的运输等,具有普适性。