随着城市人口数量不断增长,商业业态和消费方式的不断变革,小批量、多批次的配送需求日益旺盛。同时,伴随着新零售背景下电子商务、连锁经营等新型流通业态的飞速发展,配送需求的多样化、个性化特点也日益凸显。配送企业和零售企业对提升城市配送效率、降低配送成本的决心愈发坚定,消费者对高效便捷城市配送服务的期待日益提高,城市居民对缓堵减排、改善城市交通环境的诉求愈加强烈。基于此,本文以城市货运配送多级车辆路径问题为研究对象,从货运配送的距离、时间、密度等特点考量,构建了“供应地-配送中心-商超门店”、“商超门店-客户”的两阶段多目标优化模型,并分别设计改进多目标进化算法进行模型求解,使得在满足配送需求和缓堵减排的同时,得到配送成本最小化、客户满意度最大化的配送方案,为决策者提供合理的决策依据和理论参考。论文主要研究内容有以下方面:第一,对城市货运配送多级车辆路径优化理论进行概述。首先从城市货运配送要素分析、城市货运配送主体分析、城市货运配送优化目标三方面阐述城市货运的概念及构成;其次,在分析城市货运多级配送网络特点的基础上,研究梳理多级车辆路径问题,对本文的研究对象和研究范围进行界定;然后,对多目标函数的优化进行阐述分析。第二,提出城市货运配送多级车辆路径优化第一阶段模型。首先,对城市货运配送“供应地-配送中心-商超门店”的大批量、高装载配送问题进行描述分析;然后,针对多供应地仓库、异质车队(车型不同)、多商品、多目标的配送特点进行了模型化研究假设,进而构建了以成本最小、配送车辆最少、碳排放量最小为目标函数的多目标优化模型;最后,设计了一种改进型多目标进化算法求解模型,并通过数值实验验证了模型与算法的有效性。第三,提出城市货运配送多级车辆路径优化第二阶段模型。首先,对城市货运配送末端“商超门店-客户”的多批次配送问题进行描述分析;然后,针对多配送中心、带时间窗、开放式、多目标的配送特点进行了模型化研究假设,进而构建了以成本最小、客户满意度最大、碳排放量最少为目标函数的多目标优化模型;最后,设计了一种改进型多目标进化算法求解模型,并通过算例实验验证了模型与算法的有效性。本文针对城市货运配送多级车辆路径问题,建立了两阶段多目标优化模型,并改进了多目标进化算法进行求解。在理论应用方面,本文研究将丰富城市货运配送网络多目标优化方法;在行业发展方面,可促进行业由仅追求单一经济效益的配送形式转变为经济环保、资源节约均衡发展的配送模式,从而提升城市空间资源的高效利用,达到更好的缓堵减排效果。