近年来,随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,我国汽车行业面临巨大的市场需求,在保有量持续增大的同时,售后服务质量逐渐成为汽车企业赢得市场优势的关键,而处在供应链前端的汽车备品备件的配送系统恰恰是售后服务体系中最重要的一环。尽管汽车厂商都开始重视备品备件配送系统建设,但总体上粗放的物流运作模式已不能很好地满足市场发展的要求。因此,充分运用现代物流管理理论和技术方法优化汽车备品备件物流系统,提质增效,成为当今汽车企业可持续发展的必由之路。本文以汽车厂商D公司为研究对象,通过融媒体丰富的资源渠道,较为全面地了解该公司售后服务体系中备品备件物流系统特征,在对其北中国地区备品备件物流配送系统进行深入研究的基础上,运用物流配送系统分析及优化的相关理论与方法,对配送系统的集货、仓储、分拣、装卸搬运、配送及信息等六个子系统的运行现状进行深入分析,明确指出各子系统当前主要问题,尤其是仓储和配送两个关键子系统存在的仓库布局不合理、配送中心辐射能力不均衡、配送路径冗余等问题。进而,采用EIQ结合ABC的分析法对仓库布局进行优化;运用GIS空间分析法结合实际物流资源配置情况,对两个配送中心的配送区域进行重新划分,并依此将配送路径问题中的MDVRPTW问题巧妙的转化为VRPTW问题,运用遗传算法的同时结合MATLAB仿真求解,对配送路径进行优化;同时,对于其他子系统存在的相关问题也提出了建设性优化建议,从而形成一套完整的配送系统优化方案。在此基础上,从成本、质量、效率三个维度对优化前后的效果进行分析,证明了优化方案的有效性。本文针对D公司备品备件配送系统设计的优化方案,在有效提升配送中心的存储和分拣效率、大幅缩短配送路径和配送时间、促进服务质量提升、实现企业物流配送系统转型升级的同时,也为行业同类问题提供了具有一定参考价值解决思路。