随着全球经济的快速发展,全球范围内的货物流动日益频繁,从而促进了多式联运业的快速发展,运输业作为货物流通的必要载体,在国民经济中具有重要地位。一方面,多式联运作为一种新型的跨区域货物运输组织形式,充分整合了铁、公、水、航等多种运输方式的运输优势,缩短了不同区域内货物的流动周期,提高了货物运输效率,日益成为企业和托运人的首选。另一方面,多方参与造成的分散决策,多中间环节,也使其运输组织过程更为复杂。因此如何合理的规划多式联运运输路径、协调其组织过程具有重要的理论和现实意义。本文综合考虑了多式联运经营者、承运人和托运人的共同需求,并基于我国的环境可持续发展战略要求,构建了多式联运两阶段运输模型,设计了相关算法对其求解,从而确定了多式联运的运输路径和运输方式的组合优化结果,为货物运输组织路径选择提供理论支持。文章主要研究内容如下:（1）首先对多式联运中的相关概念,时间窗理论等进行说明,然后将运输过程分为三个阶段:初始集货、干线运输和末端配送,分别对这两个运输过程中的作业流程,组织模式进行阐述,重点论述了国内外针对多式联运的运输路径建模和模型求解算法的相关理论研究。（2）采用多重边法构建了干线运输虚拟网络,充分考虑了部分运输方式的固定班次的出发时刻表影响和收货人软收货时间窗约束,建立了具有惩罚机制的多式联运干线运输路径优化模型,模型以运输费用、运输时间和运输过程中碳排放量为目标函数,并基于模型特点,设计了多目标求解算法NSGA-Ⅱ对所构建模型进行求解,算法采用了双层编码,非支配排序,二元竞标赛选择算子,精英保留策略等遗传操作。通过算例验证了模型的正确性,并对求解结果进行综合分析,结果表明固定班期的出发时刻表变化和收货时间窗改变将直接影响多式联运的运输路径和运输方式的选择。（3）末端配送为带时间窗的车辆路径问题,首先说明了车辆在节点客户处的服务时间变化范围值,然后根据不同客户的地理位置信息、收货时间窗要求及节点客户的货物需求量,构建了基于VRPTW（Vehicle Routing Problems with Time Windows）的多目标运输模型,分析了模型可行解的性质,并基于此设计了NSGA-Ⅱ算法对该模型进行求解,算法采用随机车辆配载方法产生初始解,整数编码、两点交叉,均匀变异等操作对模型进行求解,同时采用精英保留策略对种群进行更新,避免算法陷入局部最优解。通过算例结果验证了决策者主观偏好值对客户先后配送顺序的影响,从侧面反映了模型的正确性和算法的优越性。