长江经济带与京津冀一体化、“一带一路”并称为中国三大经济战略规划,其在有效扩大内需、促进经济稳定增长、调整区域结构、实现中国经济升级等方面具有重要意义。目前,在长江经济带大发展的背景下港口集疏运系统还存在着港口布局不合理、港口分工不协调、综合交通不完善问题,相应的优化及应用研究还比较匮乏。因此,论文基于广义费用理论和优化理论,开展港口集疏运系统优化模型及应用研究。研究内容及创新成果如下:(1)港口广义费用及集疏运系统优化原理的适用性分析。在广义费用方面,分析广义费用的加法原则和乘法原则的适用性,认为港口广义费用应采用加法原则;在优化原理方面,分析用户平衡分配原理和系统最优分配原理的适用性,认为集疏运系统优化应采用系统最优分配原理。(2)港口广义费用模型研究。分析包含货物运输经济性、快速性、环保性和安全性的广义费用影响因素,并构建路段广义费用基础函数和节点广义费用基础函数,从而建立港口广义费用模型。(3)港口集疏运系统优化模型研究。分析港口集疏运系统网络基本特性,对网络进行物理描述和数学描述,构建港口集疏运系统网络,结合港口广义费用函数建立港口集疏运系统优化模型,参照Sioux Falls网络设计出适合港口集疏运系统优化的基本算例,并采用遗传算法求解。(4)港口集疏运系统优化模型应用研究。将模型应用于港口布局、港口网络优化、港口分工、港口综合优化四个方面,设计出24种方案并进行求解,可优化获得港口集疏运系统最优方案。此外,以重庆市江津区为例,以江津区港口集疏运条件为基础,构建集疏运网络,应用港口集疏运系统优化模型进行计算、分析并提出优化方案,可为重庆市江津区港口布局优化提供参考。