大陆桥运输为国际乃至洲际间的货物运输提供了除海洋运输外的可替代方案。在亚洲建立大陆桥网络不仅对洲际间的货物运输有重要的意义,而且对港口间的竞争,海洋运输和大陆桥运输的竞争有重要的影响。论文从两个方面展开对大陆桥运输系统的研究:港口腹地评估和大陆桥运输中转运站的选址。为评估建立亚洲大陆桥的可能性和大陆桥运输相对于包含港口操作的海洋运输的竞争力,论文提出了运输时间或成本相关的基于概率的港口腹地的概念以衡量集装箱港口的竞争力。基于概率的港口腹地是一个和港口毗邻的内陆区域,这个区域中的托运人以某个概率选择该港口进行货物运输。基于托运人路径选择行为特性假定和路径运输成本和运输距离之间的分段线性特性,论文建立了一个数学模型来量化估计港口腹地。为求解所建立的模型,论文设计了一个基于蒙特卡洛模拟的算法,该算法能刻画出与此概率相关的港口腹地的边界曲线。此外,论文估计了在一定的精度要求下所需要的蒙特卡洛模拟样本的最大值,并使用聚类分析和多项式拟合技术解决了港口腹地边界的不连通问题。论文使用两个计算实例以验证所提出的港口腹地估计模型和算法,并评估建设一条中国—缅甸大陆桥对上海港腹地的影响。计算结果表明,大陆桥运输相对于包含港口操作的海洋运输而言,在一定的范围内具有更强的竞争力。为解决如何设计一条高效而经济的,由多个角色,诸如决策人、承运人和托运人,参与的多货物多模式的大陆桥网络,论文提出了一个双层规划模型以求解在大陆桥运输环境中的容量受限的转运站的选址问题。在上层问题中,本文建立一个非线性整数规模以解决选址问题中的转运站选择和类型选择问题。在下层问题中,一个变分不等式被用来求解符合Wardrop用户平衡原则的网络流量模式。在模型中,论文使用一个混合超越对数成本方程来刻画承运人在运输中的成本结构,使用一个整合了实际费率和时间价值的费率方程来刻画托运人在运输中的成本结构。为求解所建立的双层规划模型,本文提出一个基于二进制转化和对角化的算法。一个算例分析验证了模型和算法的可用性。