目前，城乡物流一体化的发展进入瓶颈期，而利用物流无人机配送，能够有效解决偏远地区基础设施差、发达地区人力配送成本高的问题。在城乡物流一体化、服务设施规划与调度、建模方法理论三方面已有研究成果的基础上，本文研究城乡物流一体化无人机网络设计和无人机载机平台的调度问题。主要研究内容如下：
　　（1）设计无人机城乡物流一体化网络。考虑到物流无人机的载重和续航限制，基于“载机平台+无人机”服务模式，构建城乡物流一体化场景下的无人机配送网络，综合考虑配送总成本和配送总时间两个目标，通过合理规划载机平台集散中心和农产品采购点实现工业品和农产品的双向物流平衡。研究发现，随着集散中心和农产品采购点的增加，配送总成本先减后增，配送总时间随着网络复杂度的增加一直递增，而双目标的悖反效应主要体现在系统对于直接配送和间接配送方式的偏好上。
　　（2）研究自营物流企业在城乡物流一体化场景下的载机平台调度问题，考虑到自营物流存在根据对需求的预测提前备货的情况，论文在顾客需求分散、需求随时间波动频繁的配送情境下，用多面体集刻画顾客的不确定需求，建立载机平台调度的两阶段鲁棒优化模型，并设计L-型算法求解。数值实验表明，鲁棒优化的效率优于随机规划，通过适当放松模型鲁棒性，大幅提高了决策经济性。面对不确定需求，系统会优先调整载机平台的调度路径，其次考虑增加载机平台的数量，调度方案呈现出渐进式调整的规律。
　　（3）研究第三方物流企业在城乡物流一体化场景下的载机平台调度问题，考虑到第三方物流的末端节点往往既有送货需求也有集货需求，建立载机平台的两阶段集送货调度模型，保证送货需求和集货需求的双向物流平衡。研究发现，集送货满足率主要与初始载货率有关，初始载货率高的载机平台会优先服务送货需求比较高的区域，而初始载货率低的载机平台会优先服务集货需求比较高的区域，利用不同载货率的载机平台进行组合调度，可以有效提高集送货满足率，降低载机平台使用数量和集送货总成本。