本文以快捷货物运输服务网络设计为核心,从路径和运输方式选择的角度研究综合运输体系下快捷货物的输送方案,方案包括运输路径和运输方式组合。随着社会经济水平的不断提升,快捷货物运输需求持续增长,为满足快捷货物运输的时效性和便捷性,促进综合运输体系的构建,研究综合运输体系下快捷货物运输路径选择和运输方式的组合很有必要。分析快捷货物运输和综合运输体系下各种运输方式的特点,平衡各种运输方式的优缺点,能够有效的提高快捷货物运输效率。因此本文在总结分析了快捷货物运输、综合运输体系和服务网络设计相关研究成果的基础上,基于铁路列车和航班班次的固定运输路径和时刻表,在满足快捷货物高时效性和高安全性的前提下,以公司利益最大为目标,引入时空-状态网络,研究快捷货物的输送方案。首先,从快捷货物运输、服务网络设计和多式联运三个角度总结国内外研究现状,找出本文的研究方向和研究内容。分析包含公路、铁路和航空三种运输方式的综合运输体系,查阅各种运输方式的运输成本、碳排放量等数据,为后续建模和求解奠定基础。在综合运输体系下快捷货物输送方案优化环节,首先考虑“单O单D”的输送模式,根据动态服务网络,构建服务网络设计优化模型。然后根据时空-状态网络的复杂度以及模型的指派特征,设计与模型匹配的混合粒子群算法。最后通过小规模算例对构建的模型和设计的算法进行合理性和有效性验证,结果表明,算法具有良好的稳定性。为了使问题更加切合实际,在“单O单D”输送模式的基础上,考虑各中间节点的快捷货物运输需求,构建“多O多D”输送模式下快捷货物运输服务网络设计优化模型,并分别设计算例,运用设计的粒子群算法对算例分别求解,通过对比分析两个算例结果,验证了算法和模型的有效性。