在电子商务蓬勃发展的大环境下,物流行业已经成为了推动我国经济发展的重要力量,而随着信息化水平的提升,道路网络的不断完善以及人们生活质量的提高,物流配送模式也在不断地改革创新。近年,环境问题和资源再生技术受到了广泛的关注,逆向物流这种取送货一体的物流配送模式正成为众多企业的竞争利器,它带来资源的节约可能意味着经济效益、社会效益和环境效益的共同增加。然而,无论是何种模式的物流服务,居高不下的运输成本仍旧是物流产业面临的最大挑战,因此,优化配送环节有助于物流行业降本增效,也有助于企业加强市场竞争力。基于此背景,本文研究了考虑时间窗和同时取送货的车辆路径问题（Vehicle Routing Problem with Simultaneous PickupDelivery and Time Window,VRPSPDTW）,主要工作和研究内容如下:（1）详细综述了带时间窗的车辆路径问题（Vehicle Routing Problem with Time Window,VPRTW）、考虑同时取送货的车辆路径问题（Vehicle Routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery,VRPSPD）以及它们联合的VRPSPDTW问题的最新研究现状,总结和分析了VRPSPDTW问题现有研究成果中的不足之处。（2）根据VRPSPDTW问题组成元素的不同侧重点,对该问题进行了详细分类,总结和对比了求解该问题的常用算法。通过对VRPSPDTW问题特征的分析,构建了该问题的数学优化模型,并且结合了现有研究现状中存在的问题,给出了本文针对该问题求解算法的研究思路。（3）设计了一种混合启发式算法（hybrid-Late Acceptance Hill-Climbing Algorithm,h-LAHC）求解VRPSPDTW问题,在生成初始解的步骤中,为了消除基础扫描算法中只根据极角这一单因素进行扫描的不合理性,本文设计了一种具有两个决定性因素的改进扫描生成算法,以生成高质量的初始解。而在优化步骤中,本文指出基础延迟爬山算法（Late Acceptance Hill-Climbing Algorithm,LAHC）的不足,从而提出一种加强型的LAHC算法,并引入强化学习领域的多臂老虎机算法（Multi-Arm Bandit Algorithm,MAB）在搜索深度和搜索广度之间尽可能达到平衡。（4）在国际公开的标准数据集上进行了验证实验,结果表明,相比于最新的两种主流算法,本文的求解方案分别在100%和76%的实例上得出了更好或者近似相等的解。特别地,本文的求解方案在时间窗范围相对较窄的场景下具有显著的优越性,而这一场景恰好对应于与人们息息相关的城市配送。此外,本文结合了A物流公司在同城配送上的实际运营场景,将本文的求解方案成功运用在了A公司的实际订单数据上,充分表明了本文求解VRPSPDTW问题的方案对现实物流活动具有一定指导意义。