能源是一个国家发展的物质基础,也是社会经济提升的动力所在。而我国的能源资源在今后很长的一段时间里,都将以煤炭资源为主。我国的煤炭资源分布及其不均匀,主要产煤地点在山西、陕西和内蒙古西部地区,而东南沿海地区则是主要的煤炭消费区。因此,产销的极度不平衡和全社会经济的快速发展给煤炭运输带来了巨大的需求,同时也相应的给煤炭运输通道带来了巨大的压力。作为产煤大省,山西省的煤炭运输通道布局成为了我国资源合理分配的重中之重。但在经济快速发展和人们生活需求日益增多的大环境下,煤炭运输的能力仍然无法满足运输需求,运输通道的不健全也成为了煤炭运输的一大瓶颈。因此,如何更好的合理规划煤炭运输通道布局,是目前解决煤炭运输通道不完善的关键。本文首先对我国以及山西省的煤炭资源和运输资源的现状做了详尽分析和阐述,通过运用基于SPSS软件的多元线性回归法,对山西省煤炭外运需求进行预测；其次建立起了双层规划模型,从上层规划者和下层用户的角度出发,同时权衡运输通道整个系统的最优以及具体的煤炭运输路径最优两个方面。对双层模型运用模拟退火和MSA算法进行求解,最后得出布局结果。通过研究分析计算,本文预测出未来数年山西省煤炭需求量,并且基于此次预测建立起双层规划模型,综合多方面因素给出运输通道的合理化布局,并且提出了未来研究的发展方向。