“国以民为本,民以食为天”,粮食是关系国计民生和经济安全的重要商品。自然灾害导致粮食减产或者绝收的现象屡屡发生,突发事件给人民生产和生活带来了巨大的负面影响,这些都对各国的粮食安全和粮食应急系统提出考验。充足的粮食供应是应急救援的前提,更是灾后重建的保障。因此研究粮食应急系统的网络构建及路径优化问题具有一定的理论价值和现实意义。论文以粮食应急物流为研究对象,首先根据粮食物流的特点,对粮食物流系统的节点、配送层次和网络结构进行分析；探讨了粮食物流基地选址的数量、选址方案和方案评价原则；阐述车辆路径问题(Vehicle Routing Problem, VRP)的延伸、分类和求解算法。其次,通过对粮食产需和粮食物流基础设施等现状的研究,总结存在的问题；提出在全国范围内建设若干粮食物流基地,以此完善粮食物流系统并形成区域性的粮食应急物流网络；在研究影响选址相关因素的基础上,分别构建了满足未来经济发展和侧重灾害救助的网络选址体系；应用层次分析法对全国31个地区进行综合评价,最后得出粮食物流基地的网络选址方案。再次,针对粮食应急物流的特点,将粮食应急物流系统的车辆路径问题归结为单品种、满载、没有库存限制,以总运输费用最小为目标,限制最晚到达时间的车辆路径问题(Vehicle Routing Problem with Time Deadlines, VRPTD),并构建路径优化模型；考虑粮食应急物流道路阻塞与时间的相关函数,建立以满意度最大为目标的VRPTD模型；通过遗传算法与蚁群算法的演示程序将两个算法进行对比,结果表明相同的前提条件下,蚁群算法在求解速度、最优解质量和算法稳定性等方面优于遗传算法。最后,研究了蚁群算法和最大最小蚁群算法的原理及数学模型：通过改进蚁群算法的转移概率、选择策略和外激素更新原则,设计了VRPTD的求解步骤；应用两阶段法和改进蚁群算法分别对案例求解,通过比较两种求解算法得到的结果可知,改进的蚁群算法能得到较好的路径优化方案。