当前，共享经济作为一种新的经济模式已经在许多行业得以实施，并有效提高了商品价值的最大化利用。承运者协同运输是共享经济模式在运输行业中的一种延伸和应用，通过相互独立的运输实体之间共享运输资源和任务信息，共同承担客户需求。在激烈竞争的运输市场中，相比传统的承运者独自运营的运输模式，协同运输能够使得承运者进一步降低成本，提高自身的利润收益和运输效率。同时，这种协同模式能够避免承运者之间恶意竞争，提高承运者抵御市场风险和生存竞争能力，减少尾气排放和环境污染。因此，承运者协同运输研究对进一步提高我国的物流运输水平具有重大的理论研究和实际应用意义。
　　本文以承运者组成的协同联盟为研究对象，研究协同既要保证各个承运者利益最大化的增加，同时又要保证联盟的整体利益最大化，即研究Max-Max问题。在研究承运者协同运输时，还考虑了承运者之间不完全信息共享的实际问题，以及承运者同时具有自治性和协作性特点。针对上述问题和特点，本文采用了一种综合了递阶控制与分布式控制的Holon控制模式，分别对协同过程的框架，运输任务选择，任务交换策略以及利润分配问题进行了研究和讨论。主要研究方法为构建系统控制结构框架，建立问题数学模型，综合运用组合优化、图论，博弈等方法和工具，通过设计数据算例和仿真演算，以定量方式对所提出方法和策略进行评价和分析。本文主要研究的内容如下:
　　1)综述了国内外当前物流行业、运输行业以及运输企业的发展现状，分析和总结了当前我国公路运输企业的特点。针对供应链运输协同问题、承运者车辆路径问题以及承运者协同运输问题的研究发展、研究内容，研究方法和研究成果，进行了对比分析和描述。
　　2)针对信息不完全共享的承运者协同运输，从控制结构的角度，提出了一种基于Holon的多层次控制结构框架。从建模的角度，对该框架的系统模型进行了统一建模语言UML(Unified Modeling Language)和离散事件系统规范DEVS(Discrete Event System Specifications)描述。DEVS分析表明系统模型具有耦合封闭性，从而可以将多层次复杂的承运者协同关系转化成一个局部联盟中承运者协同关系。最后，设计开发实现了一个基于Holon的承运者协同运输的仿真测算平台。
　　3)针对具有取送货任务、满载、最大行驶距离限制等特征运输模式的承运者任务选择问题，构建了承运者任务选入和任务选出混合整数规划MIP（Mixed Integer Programming）数学模型，以及这两个模型对应的上界数学模型。模型具有自带偏好任务选择，指定任务数量选择等多种功能。另外，模型在选择任务后可获得该任务的边际利润。仿真数值实验表明任务选择模型是有效的。
　　4)针对承运者协同的任务交换问题，提出了一种基于单任务交换的最大联盟利润增长MPI(Maximum Profit Increase)的交换方法。该方法采用拍卖的方式实现任务的交换，并解决了组合拍卖方法在求解赢者判定问题时的组合爆炸问题。通过构建的算例集，将MPI与其它4种交换方法比较，其结果表明提出的方法是有效的和有效率的。
　　5)针对承运者协同的利润分配问题，基于MPI交换机制，提出了5种利润分配方法。其中，第一密封价格拍卖FPSA(First Price Sealed Auction)，第二密封价格拍卖SPSA(Second Price Sealed Auction)和双方叫价方法更多体现了承运者之间的竞争性，Shapley值法更多体现了承运者之间的合作性，二次分配的双方叫价方法和改进的Shapley值法综合了承运者对新增联盟利润的潜在贡献和实际贡献，体现了承运者之间的竞争性和合作性。仿真结果表明上述分配方法都是合理和可接受的。
　　最后在总结全文的基础上，提出了承运者协同运输中有待深入研究的几个研究方向。