随着经济全球化的发展，我国在缩小与发达国家经济差距的同时面临着巨大的低碳经济压力。全球大气污染日益严重，针对该情况各国纷纷出台不同政策来降低温室气体的排放。为发展低碳经济，2006年中国财政部在《中国开征碳税问题研究》详细技术报告中拟面向企事业单位征收碳税，来缓解CO2的高排放量，如此一来就会增加企业的成本，给企业带来不小的盈利压力。众所周知，CO2的主要来源于煤炭、汽油、柴油等能源的消耗，而第三方物流企业开展运输配送等业务会消耗大量能源，所以研究第三方物流企业运输过程，优化运输决策来降低碳排放成本是很有必要的。对企业来说，碳税一旦正式征收，运输过程中就必须计算碳税成本大小，优化成本时需使运输成本和碳税成本两项成本之和最小；对于社会环境来说，CO2的排放量也是越小越好。本文研究的重点是在满足低碳运输成本和吨公里都尽可能小的前提下进行多目标优化研究。论文针对第三方物流企业公路运输服务环节进行研究，利用碳税将运输过程中排放的CO2成本化，纳入运输总成本进行优化研究，以降低碳税成本和运输成本。本文建立了两个模型：不经转运站运输的低碳运输成本优化模型和经转运站运输的低碳运输成本优化模型。模型的建立是结合运输问题和多目标优化问题的相关知识，引用当前低碳物流和碳税的相关研究成果，进行了具体的数学模型建立。本文采用Lingo11软件求解模型，输入所建立的模型后运行该软件进行求解并输出最终结果。物流企业低碳运输成本优化模型的研究对优化运输流程和降低物流成本具有重要意义，同时该研究还能使企业在达到应有利润的前提下达到环境保护的目的，从而有效地帮助我国物流企业提升市场竞争能力和可持续发展的能力。本文的内容主要分为以下三部分：第一部分是绪论，主要包括论文的研究背景、研究意义，以及对物流成本优化和碳税等相关理论的国内外研究现状进行阐述。第二部分是论文的第二章，主要阐述了论文研究的基本理论，包括第三方物流、碳税、运输成本以及运输问题的基本模型这四部分理论知识。第三部分是论文的第三章和第四章，也是论文的主体部分，第三章是针对第三方物流企业，对含有中转站和不含中转站这两种不同的运输环节进行低碳运输优化模型的构建以及对模型求解软件Lingo11做了简单介绍；第四章是对具体企业进行实证研究，将所建立的模型进行具体的求解和分析，并得出有效的结果。