运输货物品类多样,存在着性质、形态、价值、批量和计量单位等方面的差异,体现出不同的运输特性,其运输需求呈现层次化特征,表现为对运输费用、运输时间、运输安全和运输频率等运输服务要求的差异。同时,随着社会经济的迅速发展和区域综合运输网络的不断完善,货物在多种运输方式之间的联合运输已经成为现代交通运输和物流发展的方向和目标。在这一背景下,论文面向复杂货流,突出货物运输特性对综合运输组织方式优化的影响,为不同货物品类在综合运输网络中选择最佳的运输空间分布、运输方式和运输路径。论文主要研究内容及成果如下：1)结合货流的传统定义及当前复杂性科学中人们对复杂性的认知,提出了复杂货流的定义；从本体论复杂性的角度论述了复杂货流的内在特征和外在形式,从认识论复杂性的角度对比分析了复杂货流和简单货流；提出了复杂货流综合运输组织方式优化的核心问题。2)在比较分析国内外运输货物分类标准的基础上,指出了国内现行运输货物分类存在的主要问题；在分析货物运输属性与运输服务属性耦合关系的基础上,运用数量化理论Ⅲ将运输货物品类划分为六类：时效性强货物、集装箱货物、普通件杂货、危险货物、大件货物和大宗散货。3)在分析广义货主运输方式和运输路径选择的决策心理与决策机制的基础上,提出了运输成本、机会成本、风险成本和经时损失成本的测算模型；结合基于运输特性的货物品类划分,构建了时效性强货物、危险货物、件杂货和散货四种货物品类的广义运输费用函数。4)结合现有综合运输能力的相关定义,分析了综合运输网络货物运输能力的概念、构成体系、特性和影响因素,并确定其度量周期为一年。在对综合运输网络进行描述的基础上,从变需求量的系统最优配流角度,构建了综合运输网络货物运输能力测算的双层规划模型,设计了一种基于K短路和最小费用流的启发式算法实现求解。5)在有需求矩阵下,研究了复杂货流在综合运输网络中最优运输方式与运输路径的运输组织方式。运用运输网络流分配理论和运输路径选择优化方法,建立了基于广义运输费用的综合运输网络方式选择-网络配流模型,提出了基于合理K优运输路径的遗传算法实现优化模型的求解,并以三峡枢纽区域运输组织方式优化问题为例,对优化模型和算法进行了实证研究。6)在无需求矩阵下,研究了单一货种在综合运输网络中最优运输空间分布与运输路径的运输组织方式。根据经典运输问题数学模型的一般形式和运输路径选择优化方法,建立了基于广义运输费用的综合运输网络运量分布与均衡配流组合模型,提出了基于合理K优运输路径的两阶段算法实现优化模型的求解,并以长江流域进口铁矿石运输组织方式优化问题为例,对优化模型和算法进行了实证研究。论文从新的视角深化和完善了货物综合运输组织优化理论,可为区域货物综合运输组织方式优化决策提供科学依据,对提高综合运输服务水平、降低物流成本具有重要的现实意义。