世界经济一体化和集装箱运输技术的改进,导致航运企业更多地追求集装箱运输的规模效益,集装箱船不断朝大型化方向发展,但大型集装箱船只能挂靠深水干线港,此时就需要通过集装箱支线运输来中转及疏运干线船所需的货物,集装箱运输市场对集装箱支线运输的需求越来越多,形成了轴辐式海上运输模式。可见,集装箱支线运输是国际集装箱运输发展的必然结果。鉴于有些支线运输区域喂给港数目众多,货源不稳定且没有固定航线,需要利用科学手段设计船舶航线,以优化资源配置,增强企业竞争力。因此,如何合理设计集装箱船支线运输航线,提高服务效率,是每个航运企业急需解决的问题。本论文通过对集装箱船支线运输的概况和研究现状进行详细分析,从三个不同方面进行探讨：首先针对单船型支线运输问题,确定船舶容量和时间限制等约束条件,建立船舶总航行时间最短的混合整数规划模型,并设计适合于求解此问题的解的结构,改进遗传算法进行模型求解,并以珠三角支线运输为例验证模型的可行性；然后对单船型航线设计情况进行深入研究,求解当船舶航行过程中货源量的信息发生变化时,航线的动态优化问题,补充了初始信息下建立的航线优化模型,并用数值插入法的思想进行求解,实现了对已设计的航线进行动态优化；最后文中分析了当取不同船型时,支线运输航线的设计情况,以船舶运营成本最低为目标函数,运用改进的遗传算法设计程序求解,分别比较了取两种船型和三种船型对航线设计结果和目标函数值的影响。结果表明,运用文中的模型设计航线,可以解决有些支线运输区域没有固定航线的问题；动态优化模型,提供了应对航行过程中喂给港货源量增加情况的策略；多种船型时航线设计结果与船公司的实际规划也是相一致的。综上可验证模型的合理性和算法的有效性,为航运企业提供辅助决策支持。