船舶大型化的发展,促进了干支线港口功能的日益分化,并逐渐形成了干支线运输一体化的网络结构。这种运输网络中支线运输为干线运输提供货源支持,利用小型支线船舶将支线港口的集装箱运至枢纽港,再由大型船舶实现国际干线班轮运输。而相对于干线运输的发展水平,支线运输面临着经营环境复杂、货源结构分散、需求产生不规律等很多现实问题,导致了不定期支线经营模式的存在。支线运输是干线运输重要货源支撑,这一定位又导致了支线运输面临众多矛盾。在这种背景下,如何科学的调配航运企业现有运力,规划合理的航行路线,制定具体的调度方案,在降低支线船公司营运成本的同时兼顾干支线客户的满意度,是当前从事内支线运输的航运企业亟待解决的问题。在对总结分析船舶调度、航线配船等相关领域的研究成果后,发现基于内支线运输市场特点下的不定期船舶运输少有研究,且多从成本、利润、时间等单一标准角度衡量内支线运输的作用。围绕这些问题,本文对内支线集装箱运输的特点、运输网络等进行了阐述,进而对内支线运输市场的现状、存在的矛盾以及成本构成方面做了分析。接着,以不定期船舶运输为研究对象,以平衡支线运输面临的矛盾为目标,分别建立了考虑货物集运和同时考虑集疏运的不定期内支线船舶调度优化模型。模型中将计划期分为若干时段,船舶根据各港口不同时段的货运需求,考虑不同枢纽港船舶的限制时间和支线船舶容量等现实约束,兼顾在调度中可能出现的主动停泊情况,并以内支线船舶的营运成本(船舶配置成本、运输成本、集装箱处理成本、停泊成本)和甩货成本之和最低为优化目标制定航线和调度方案。然后,借鉴和声搜索算法在其他领域的研究成果,对其改进并应用到本文的问题中。最后,以为不同干线班轮提供支线集装箱集运(集疏运)服务的A企业为例,对集运情况下的船舶调度问题进行算例分析,证明了模型和算法的有效性,并分析了单位甩货成本和集运需求对结果的影响;对集疏运情况下的船舶调度问题给出了最优调度方案,并分析了集疏运需求量对结果的影响。分析表明,本文的模型和改进算法能很好的在以平衡内支线运营成本和干/支线服务水平的原则下配置计划期投入运营的船舶、规划船舶的航线,以及制定船舶调度方案,为不定期支线运输企业做出有利于整体的决策提供了一定的支持。