近年来,我国的公路快速货运业务有了长足的发展和进步,规划一个有效率兼效能、健全与完善的运输网络成为运输企业日益关注的问题。公路快速货运企业以零担货物和小件货物为主要运输对象,通常采用轴辐式网络,以微量的转运成本,替代运输工具承载率的高运输成本,达到货运企业经营的总成本最小化。目前,对轴辐式网络的研究主要集中在中转站选址和网络运载规划两个方面,近年来也有学者开始研究两者的联合规划问题,但也仅限于纯轴辐式网络,没有考虑沿途停靠,不符合快运企业非满载运输的特点;再者,运载规划属于多重决策问题,各决策之间具有相关性,而以往的研究多是采用阶段性的最优化过程,得到的解原则上并不是整体的最优解。本文以含多个中转站的带有沿途停靠线的轴辐式网络为研究对象,将网络规划问题分为中转站选址和运输网络路径优化两个阶段。首先,对选址的影响因素进行分析,最终确定以货流量、地理位置、服务时效性作为选址的评价指标,采用层次分析和模糊聚类分析相结合的方法确定了中转站的位置和数量;然后,在深入研究货运企业业务流程的基础上,提取网络设计的成本因素,以网络运营成本最小化为目标,以货运站与中转站之间的指派关系、各车型车辆数和车辆行驶路线为决策变量,建立了带有容量约束和时间约束的多车型车辆路径模型,并设计算法进行求解,得出最优的网络设计方案。在模型求解过程中,本文提出一种双层遗传算法进行求解。算法将货运站与中转站之间的指派关系和中转站各个分区的车辆路径优化问题作为一个整体来考虑:外层遗传算法为货运站与中转站的指派关系优化,内层遗传算法为各分区内车辆路径的优化。在车型选择上,借鉴了遗传算法中基于轮盘赌的选择策略。最后,根据成本最小原则确定最佳的的指派关系及相应的最优车辆路径。本文以某快运公司为研究实例,验证该网络设计方案的有效性。运算结果表明,优化后的轴辐式网络运载方案较企业原有方案节约了运营成本6.30%;调整、均衡各车辆工作量后,成本再次降低,较原有方案节约9.17%,体现了本文所建模型的实用性和网络设计方案的应用价值。