成品油物流贯穿石化产业链的全过程,连接炼油厂、油库和加油站构成了整个销售网络。目前,中国成品油消费量全球排名第三,成品油已成为支撑国民经济发展的重要组成部分。国内成品油配送主要指油品从油库配送到加油站和社会客户的过程,有别于传统的被动要油模式。近年来,国内成品油销售公司逐渐引入主动配送策略,对附属加油站的油品存储和配送进行主动管理。因此,如何实现成品油配送计划的统一管理、运力资源的统一调度、降低运输成本和提高配送效率已成为成品油配送管理的核心问题。成品油多舱配送路径优化是车辆路径问题在油品运输领域的典型应用。其中,加油站的配送订单需要经过配送中心审核、油罐车油库提油、油罐车公路配送、加油站检测、卸油等多个环节才能执行完毕。由于参与的主体较多,上述过程涉及罐车在油库的装载优化、罐车舱位配载类型的指派优化、罐车的行车路径优化等一系列决策。同时,在不同配送策略和应用情景下,配送方案的制订准则和方法不尽相同。因此,如何依据配送中心现有的资源,协调油品配载与行车路径的优化,在满足不同配送约束和需求的前提下,以较高效率将成品油从油库配送至加油站,是本文解决的主要问题。为此,本文主要进行了如下几个方面的研究:1)成品油多舱位非满载配送路径优化模型及算法考虑非满载的成品油配送现状,依据舱位配载类型固定与否,以最小化运营成本为目标,分别构建舱位配载类型固定以及不固定情况下的成品油多舱配送优化数学模型。针对舱位配载固定的成品油多舱配送,依据不同配送策略衍生出两类子模型,设计通用蚁群禁忌混合算法框架,并提出相应策略用于两类模型的求解。而针对舱位配载不固定的成品油多舱配送模型,考虑配送订单的时间和空间属性,设计舱位指派与路径优化并行执行的两阶段启发式算法。此外,通过上述算法和仿真算例验证了不同配送策略的适用性以及分舱油罐车配送的有效性。2)成品油多舱位多行程满载配送路径优化模型及算法以运输成本和派车成本之和最小为优化目标,引入成品油补货时间窗约束,构建多行程、多车型的成品油满载多舱位配送问题模型。基于先行程后分组的求解策略对问题进行划分,引入行程池的概念,设计包含内外两层循环的启发式算法。并通过数据实验说明聚集分布的补货时间窗要求会增加派车量,且车辆周转次数较低,但时间利用率最高;而有效的交通管制措施以及舱位配载类型不固定的车辆配置,能在降低成本的同时,提高罐车利用率。3)成品油多舱位多行程配送路径优化双层规划模型及算法建立一个上层以运输公司收益最大为目标,下层以加油站配送满意度最大为目标的双层规划模型。与前两个问题相比,该模型从双层决策视角出发,以加油站配送量和配送路径作为决策变量,同时进一步考虑了加油站储油地罐的容量限制、油库的最大服务能力限制以及罐车舱容和车载率要求等实际约束条件。针对该问题,基于上下层交互迭代的求解思想,引入下层反馈策略,结合遗传算子、顺序插入算子、单纯形法等方法设计了包含内外两层循环的启发式算法。通过仿真数值实验证明了该双层模型尤其适用于运力不足的配送情景,并说明了适量增加装车鹤位以及优化罐车的到库时间能有效减少罐车在库内的排队时长,且为保证配送效率及配送方案的可执行性,运输公司有必要根据辖区内各加油站的销售情况及时调整车型配置。本论文的研究可进一步完善和拓展成品油多舱配送优化理论与方法,为解决成品油配送调度问题提供新的思路;同时,也可为成品油销售公司和运输公司提供决策支持。