铁路集装箱空箱调运优化问题是一个较复杂的决策问题。由于资源分布、地区经济发展不平衡和城市布局等因素的影响,我国集装箱货源分布和流向存在着很大差异,导致箱流在空间上、时间上的不平衡,带来集装箱空箱调运的问题。空箱调运方法直接影响集装箱整个运输链上的作业。不恰当的空箱调运方法不但导致空箱堆存数量增加,还将耗费额外数以亿计的费用,浪费大量的空箱资源,同时也使得相关成本急剧上升,对集装箱运输经济效益产生重要影响。因此,研究铁路集装箱空箱调运方法具有重要的现实意义。本文运用最优化理论,对空箱调运问题进行深入研究,提出了优化模型及算法,通过算例有效性检验,说明模型与算法能够解决铁路集装箱空箱调运问题。论文首先讨论了集装箱空箱调运现状,对存在的问题及研究意义作了介绍。同时对空箱调运问题进行了详细分析,总结空箱调运产生的原因,明确空箱调运的核心问题,分析空箱流转过程、空箱调运费用和空箱调运系统的需求及供应,确立了空箱调运的目标。同时归纳介绍了四个常用的空箱调运优化方法。然后,充分考虑了空箱调运优化过程中的诸多因素,尤其考虑了军运、抢险救灾等国家重点物资运输的特殊性,依据货物的品种、货物的重要程度等,将空箱需求进行了优先级划分,对于高优先级的空箱需求尽可能优先考虑并满足,建立了比较切合实际的铁路集装箱空箱调运优化模型。设计了需求优先级最大和调运运输成本最小两个目标函数,归纳了空箱需求量的限制、空箱拥有量的限制和线路运输能力的限制等四个约束条件。通过编码、适应度计算、交叉算子设计和变异算子设计,设计出空箱调运优化算法。最后通过算例编程求解,对空箱调运优化模型和算法进行了有效性检验,结果令人满意,为空箱调运实际工作提供了有价值的参考。