随着货物集装化的迅速发展,空箱调运问题已经成为集装箱班轮运输业所面临的难点问题之一。如何有效的减少空箱调运费以节省运输成本成为班轮运输业所关注的一个焦点。本论文主要以极小化班轮运输成本为目标对班轮航线设计与空箱调运问题进行了研究,是在学术界已有研究成果之上的进一步努力探索,主要的研究内容有以下几个方面：(1)本论文通过分析图论与航线网络的共通之处,得出可以把图论中的一些理论与方法应用在集装箱班轮航线网络优化问题中。从而为后面我们所要研究的问题做好了基础。(2)对班轮运输航线和空箱调运所涉及到的内容作了比较详细的介绍。在班轮运输航线方面,首先从航线发展概况、航线类型、航线结构以及航线配船四个方面对其作了简单介绍。有关集装箱调运方面的概述,主要从其调运管理、分配与使用、调运方式、堆存与管理等方面进行了介绍。最后对有关空箱的调运及调运成本进行了阐述。(3)为了极小化空班轮运输成本,本论文提出了两种方法：箱种代用和可折叠箱的投入使用。用定量的方法分析了班轮航线设计和空箱调运问题。下面对这两种方法进行简单介绍：(i)建立了基于箱种代用的空箱调运与班轮航线优化模型。主要从箱种代用的角度出发研究了这个问题,并建立了一个混合整数规划模型。该模型可以通过CPLEX等常用的数学规划软件进行有效求解。最后,以亚洲-欧洲-大洋洲航线网络为背景,对论文提出的模型进行了验证,并分析了空箱中转和箱种代用的情况。结果表明,通过箱种代用的手段,可以有效降低空箱调运成本。(ii)建立了基于空箱可折叠的调运与班轮航线优化模型。在这部分,则进一步考虑了可折叠空箱的使用,建立了一个混合整数规划模型,并用CPLEX软件对其进行了求解。最后,仍以亚洲—欧洲—大洋洲航线网络为背景,对提出的模型进行了验证,并对其结果进行了对比分析,结果表明,通过在日常运输中使用可折叠空箱的方法,确实可以极大程度的减少运输成本。