第四方物流是在第三方物流的基础上对物流的进一步发展，将自身的资源与具有互补性服务供应商所拥有的不同资源、能力和技术进行整合与管理，为客户提供全面意义上的供应链的解决方案的一种经营模式。第四方物流可分成协同运作型、方案集成型和行业创新型三种不同的运作模式，而在不同的模式中第四方物流配送车辆路径优化所关注的重点各不相同。因此，本文针对前两种运作模式，把第四方物流配送问题转化为多代理商问题和VRP问题。在协同运作型第四方物流运作模式中，第四方物流为第三方物流提供其缺少的资源、信息管理技术和战略技能。此时，第四方物流配送车辆路径优化问题主要就是VRP问题。针对VRP问题进行数学建模，通过遗传算法搜索方向选择，以及交叉概率、变异概率的自适应选择，在保证遗传算法的效率的基础上，避免遗传算法过早陷入局部最优解。同时，对遗传算法在VRP问题中的染色体编码、选择算子、交叉算子、适应度函数以及退出条件等进行了设计。通过案例的分析，验证了本文对遗传算法的改进可以在保证获得全局最优解的前提下其有效收敛。在方案集成型第四方物流运作模式中，第四方物流公司通过利用第三方物流公司的优势区域，为客户提供总成本更低的物流服务。此时，第四方物流配送路径优化问题主要就是多代理商问题。通过对多代理商问题进行数学建模，利用主作业整合算法实现第四方物流中，多个代理商时的配送车辆路径优化。结合案例分析，验证了解决方案设计的有效性，表明第四方物流背景下，采用主作业整合算法可以实现多代理商的配送路径优化。本文对第四方物流配送车辆路径优化的研究，既考虑了单个第三方物流公司运营过程中的VRP问题，也对第四方物流中的多代理商问题进行了研究。通过多个第三方物流公司优势区域的整合，来为用户提供总成本更低的物流配送方案。