伴随着我们国家“一带一路”响亮口号的提出,集装箱运输对于我们国家国计民生以及社会经济的发展扮演着越来越关键的角色。然而因为我国整体的生产力发展水平和自然资源分布的不均衡性,在各个区域间的货物贸易也表现出了一定的不均衡性,最终导致了集装箱在货物运输的过程中空箱和重箱需求和供给的不均衡问题。为了能够解决这一问题,需要在不同的区域之间进行空箱的调运以满足日常的生产需求。使用科学有效的空箱调运策略,能够有效的降低空箱调运成本,同时节约了空箱的调运时间,使得集装箱运输效率最大化。针对铁路特种箱来说,它是运输日常生活中特殊货物的一种特殊箱体,一类特种箱只能装同类货物,不具有通用性。对于特种箱来说,不同的集装箱站点对特种箱有不同的供需,同时这种供需往往具有一定的不确定性。因此根据以上背景分析,有必要深入研究在不同集装箱场站间的特种箱源以及运力需求,在基于不确定环境情况下,构建科学合理的特种箱空箱调运模型,采用有效的调度策略来满足不同场站间的特种箱需求。针对以上一系列问题,首先,本研究在大量阅读文献的基础上,对铁路特种箱空箱调运问题以及不确定性优化方法的国内外研究现状进行梳理。然后在考虑空箱供需不确定和空箱调运时间不确定的条件下,从市场营销角度考虑,构建了基于顾客偏好的铁路特种箱空箱调运随机机会约束模型;从企业本身的运输生产角度出发,建立了基于货物优先级和利润最大的特种箱空箱调运随机机会约束模型,同时将特种箱的特殊性加入到了模型中,使其更加符合真实的业务场景。针对这两种空箱调运模型,本文分别设计了两种算法来进行求解,对于第一种模型本文设计限定范围的帕累托最优解搜索算法,而针对第二种模型本文应用了遗传算法,基于模型采用合理的染色体编码方法,依据目标函数进行了适应度函数设计,为了算法能够达到很好的收敛效果以及找到相对最优解进行了交叉算子和变异算子设计,最终求解出不确定情况下的最优特种箱调运方案,同时与供需确定情况下的解相比,来验证本文模型的有效性。