近年来,自然灾害的频发给人类生命和财产带来巨大损失,直接影响社会稳定和经济发展大局。由于自然灾害具有突发性、破坏性和无法预测性等特点,为了减少自然灾害造成的损失,必须采取科学合理的救援措施。应急物流规划是应急救援的关键环节,需要在有限的时间、空间和混合不确定因素干扰下将救援物资以最快的速度配送到灾区,最大限度满足灾区需求。面对我国应急物流规划理论研究起步较晚且基础薄弱的现状,为了确保应急救援行动有序、高效开展,有必要针对不确定条件下应急物流配送中心选址、车辆路径规划、应急物资配送和多式联运进行深入探索。本文主要针对灾前准备阶段和灾后响应阶段,以鲁棒随机优化理论、概率统计理论、情景决策理论及系统优化理论为基础,综合运用运筹学、管理学、多目标优化等建模方法,通过定性分析与定量计算相结合,研究混合不确定条件下应急物流选址-路径问题、选址-配送问题和多式联运问题。具体做了以下几方面工作:(1)研究混合不确定条件下基于转运策略的应急物流选址-路径双层规划问题。基于就近原则的应急转运策略,在满足灾区最低服务水平的基础上,考虑车辆运力约束及配送中心之间横向应急转运,提出混合不确定条件下应急物流选址-路径双层规划模型。灾前准备阶段主要确定配送中心的数量、位置和应急物资库存策略;灾后响应阶段制定灾区物资配送方案和规划车辆路径。上层模型以救援系统总费用最小为目标函数,下层模型以寻找最坏灾难情景下响应时间最优为目标函数。通过小规模案例,验证所建模型可以更好的为救援决策者提供参考依据。(2)研究模糊需求下考虑公平性的应急物流选址—配送鲁棒优化问题。基于多情景鲁棒优化理论,考虑应急物资需求量、配送中心供给量、物资需求优先级和道路延误等不确定因素,以满足灾区物资分配公平性为前提,建立以响应时间平均权重和期望总费用最小化为目标的应急物流选址-配送鲁棒优化模型,同时考虑响应时间平均权重和期望总费用变化量。最后通过汶川地震作为算例,对解的鲁棒性和模型的鲁棒性进行敏感性分析,并验证模型的可行性。(3)研究基于灾情信息更新的应急物流多式联运鲁棒调配策略问题。针对灾后应急物资运输优化问题,在配送中心位置已知条件下,研究应急物资从供应点到配送中心、配送中心到灾区以及配送中心之间如何进行多种运输方式协调运输。基于灾情信息更新技术,面向多灾难情景、多救援物资、多救援阶段周期,结合公路、铁路、航空多种运输方式特点,考虑满足灾区最低服务水平、应急物资需求优先级等因素,提出应急物流多式联运鲁棒调配策略优化模型。模型分别以应急救援系统总费用和响应时间最小化为第一目标和第二目标函数,以未满足灾区需求惩罚费用极大值最小化(满意度最大化)为第三目标函数。动态实时更新各救援阶段灾区需求量、路网状况等不确定性信息,最后算例进一步验证模型的有效性。通过对以上问题研究,进一步丰富了应急物流规划相关理论,改善目前应急物流管理决策中的薄弱环节,强化鲁棒优化理论在应急物流规划中的应用,为有效科学地开展应急救援提供辅助性决策支持。