随着经济的不断发展,社会对于物流的需求越来越大,物流行业在满足日益增长的需求的同时,也产生了一系列的问题:城市道路运输车辆激增造成的交通拥堵、碳排放量增多造成的环境污染、物流企业配送线路重合造成的资源浪费等等。面对诸多的问题与困难,国家也出台了相关的政策倡导物流行业绿色发展。因此,低碳减排、绿色环保成为了物流行业发展的趋势和导向。我国城市地下轨道交通发展迅猛,地下轨道交通在满足城市客运的同时存在一定的剩余运力,这就使得利用地下轨道交通的剩余运力开展货物配送成为了研究的可能。为此,结合建设地下物流系统被认为是未来城市的发展方向的背景,本文开展城市地下轨道交通与地上道路交通协同配送的优化研究,提出了城市地上、地下相结合的协同配送新模式,以期能为城市提供解决物流运输问题的新方案。首先,对于城市地上、地下相结合的物流协同配送,在进行了大量国内外相关现状的研究基础上进一步分析了地铁开展物流配送的运行方式、可配送的货物类型和时间段等;分析了城市地上、地下相结合的物流协同配送的不同组织模式,提出了城市“地下地上双节点双通道”的两级协同配送网络体系。其次,面对协同配送模式,对城市地下物流网络中转运中心的选址和地铁运行的线路进行了优化。构建了K-means聚类法、重心法和TOPSIS综合评价法等定性定量相结合的“五步”转运中心选址法,实现在城市现有地铁站中择优选择;在此基础上基于确定的转运中心,构建了以运输成本和时间最优的地下配送路线优化数学模型,并建立了基于Floyd算法的求解方法,得出了任意两个转运中心的最短线路。以北京为例开展了案例应用与分析。最后,对基于城市地上、地下总物流网络协同配送的车辆调度进行了优化,建立了车辆调度评价指标体系,包括企业效益、社会效益和客户效益等指标,设计了评价指标的数学计算模型,并以效益评价指标为目标函数构建了车辆调度优化的数学模型,选择并研究了基于遗传算法模型求解方法。在以上研究的基础上,通过MATLAB的GUI设计开发了车辆调度管理系统。通过对北京的案例应用,比较了三种配送模式下的车辆调度优化结果,证明本文研究的内容具有一定的优势和价值。