集装箱运输作为一种先进的运输方式,具有易于搬运拆卸、货损小等特点,实现了运输的高效率,并逐渐成为国际贸易的主要运输手段。然而由于贸易的不平衡和集装箱运输的主流化等原因,使得空箱供需在空间和时间上的不平衡性日益凸显。这不仅会使得有的港口空箱大量闲置,而其他港口现有空箱却无法满足需求,造成资源无法有效利用,而且还会因调箱、租箱等产生高额成本,甚至因无法及时满足顾客需求造成信誉受损。因此,如何设计空箱调运系统,优化调运方案,进而降低运营成本,提高客户满意度等,是目前学术界和航运公司急需解决的问题。本文从航运公司角度出发,采用定性和定量分析相结合的方式对该问题进行研究。首先,通过定性分析了空箱在港口的流转过程、调运产生原因等因素,揭示了空箱调运特征和要解决的核心问题,通过分析系统优化目标,提出了优化措施。作为定量研究,在现有研究基础上,对空箱调运问题展开研究。主要分为两部分:第一部分将空箱供给和需求量视为随机变量,充分考虑短期租箱、租箱受限等因素的影响,应用(s,S)库存策略并结合动态规划思想建立随机优化模型,借助于蒙特卡洛仿真和遗传算法求得港口最优空箱保有量;第二部分是在前一部分的基础上展开的,从航运联盟角度出发,以决策期内航运联盟调运总成本最小为目标,并充分考虑短期租箱、缺箱以及还箱等因素影响,建立航运联盟空箱调运优化模型,并对算例进行求解。在建模过程中,充分考虑空箱调运随机性、动态性等特征,以及短期租箱、缺箱、还箱等因素影响,使得模型更加全面、完整,提供更加符合实际运转情况的调运方案。