本書内容分爲(wéi / wèi)兩個(gè)部分。

第1部分探讨區域公路網絡布局及其優化問題，以(yǐ)最優化理論和(hé / huò)現代組合優化理論爲(wéi / wèi)基礎，以(yǐ)系統工程的(de)思想爲(wéi / wèi)指導，以(yǐ)我國(guó)公路交通運輸現狀和(hé / huò)發展趨勢爲(wéi / wèi)背景，借鑒已有研究成果，運用國(guó)内和(hé / huò)國(guó)外相比較、理論分析和(hé / huò)實證分析相結合、定量和(hé / huò)定性分析相結合的(de)研究方法，對公路網規劃理論的(de)重要(yào / yāo)組成部分——公路網布局優化進行了(le／liǎo)系統深入的(de)分析和(hé / huò)研究。首先總結分析了(le／liǎo)現有公路網等級結構優化模型存在(zài)的(de)優化目标選取不(bù)當的(de)問題，在(zài)此基礎上(shàng)分析并提出(chū)等級結構優化的(de)目标，采用新的(de)優化目标對原有的(de)目标規劃模型進行改進，并通過東北三省幹線公路網等級結構優化實例，對改進模型的(de)合理性進行了(le／liǎo)分析。總結分析了(le／liǎo)公路網結點選擇的(de)原則以(yǐ)及結點層次劃分方法。分别考慮各結點的(de)交通運輸水平和(hé / huò)路網交通需求在(zài)各結點之(zhī)間的(de)空間分布情況，對結點重要(yào / yāo)度及路段重要(yào / yāo)度模型進行了(le／liǎo)改進。針對存在(zài)的(de)沒有根據公路網的(de)層次有區别地(dì / de)建立布局優化模型的(de)弊端，應用組合優化理論和(hé / huò)雙層規劃模型分别建立了(le／liǎo)适合國(guó)家級公路網的(de)路線布局組合優化模型和(hé / huò)适合省、市級公路網的(de)路線布局雙層規劃模型，并通過實例分析了(le／liǎo)模型的(de)合理性。分别應用線性加權和(hé / huò)法和(hé / huò)乘除法将公路網絡路線布局組合優化模型及雙層規劃模型轉化爲(wéi / wèi)單目标優化模型。将遺傳算法應用于(yú)公路網絡路線布局優化問題，采用Matlab語言的(de)遺傳算法工具箱求解大(dà)規模的(de)公路網絡路線布局組合優化模型，該算法同樣适用于(yú)公路網絡路線布局雙層規劃模型中上(shàng)層優化模型的(de)求解，克服了(le／liǎo)常規算法難以(yǐ)求解大(dà)規模優化問題的(de)局限性，并通過實例分析驗證了(le／liǎo)算法的(de)優越性。在(zài)借鑒現有的(de)公路網部分技術評價指标的(de)基礎上(shàng)建立了(le／liǎo)公路網布局技術評價指标體系。從而(ér)驗證公路網路線布局優化模型的(de)合理性和(hé / huò)可實施性，使得規劃公路網與社會經濟發展相适應、相協調。

第2部分研究帶同時(shí)取貨和(hé / huò)送貨的(de)車輛路徑優化問題。傳統的(de)車輛路徑問題隻考慮了(le／liǎo)車輛運行中單純的(de)取貨或者送貨的(de)過程，而(ér)帶回程取貨的(de)車輛路徑問題則多數要(yào / yāo)求車輛先服務送貨客戶節點，後服務取貨節點，即車輛隻在(zài)配送過程中完成送貨任務，在(zài)配送回程的(de)過程中完成取貨任務，沒有将取貨和(hé / huò)送貨結合起來(lái)考慮，造成了(le／liǎo)運輸路線的(de)迂回，加大(dà)運輸成本。所研究的(de)同時(shí)帶取貨和(hé / huò)送貨的(de)車輛路徑問題（Vehicle Routing Problem with Simultaneous Delivery and Pickup,VRPSDP）沒有取送貨先後順序的(de)要(yào / yāo)求，将運輸過程中的(de)送貨與取貨過程作爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)個(gè)整體進行考慮，減少了(le／liǎo)車輛運輸距離，提高企業經營效益。首先論述了(le／liǎo)車輛路徑問題的(de)基本理論及其常見求解算法，然後在(zài)此基礎上(shàng)考慮到(dào)車輛啓用數量和(hé / huò)車輛運輸總距離對運輸總成本的(de)影響，建立了(le／liǎo)以(yǐ)運輸成本最小爲(wéi / wèi)目标的(de)VRPSDP數學模型，确定了(le／liǎo)遺傳算法作爲(wéi / wèi)本研究模型的(de)求解方法，設計了(le／liǎo)更适合于(yú)求解VRPSDP模型的(de)染色體編碼方式以(yǐ)及遺傳算子(zǐ)。最後，應用修正的(de)Solomon R101算例進行仿真實驗，分别求出(chū)基本遺傳算法和(hé / huò)改進遺傳算法下的(de)最優目标函數值與最優車輛路徑安排方案，通過對兩種算法的(de)對比分析驗證了(le／liǎo)所建模型及求解算法的(de)有效性和(hé / huò)合理性。