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城市地下物流系统作为一种新型的物流配送方式，可有效释放城市地面交通压力，减少环境污染。本文以最优化理论为基础，对如何构建地下物流网络问题进行了研究。首先考虑二级节点的容量和服务半径约束建立聚类模型，通过应用K-means 算法求解模型，将地下物流需求点进行分类，即求得二级节点的数量与位置；其次，根据节点的固定建设成本和运输成本，在已求得的二级节点中选取部分作为一级节点，建立了混合整数线性规划模型，采用Lingo 软件对其进行求解，以南京市仙林区为案例进行分析，最终得出综合成本最小的地下物流网络建设方案。