随着经济不断发展,货运需求规模不断扩大,社会对货物运输网络的时效性、便捷性和安全性等也提出了越来越高的要求,因此快捷货物运输网络结构的设计与优化得到了越来越多的重视,并随着综合运输体系的逐步形成而不断发展和完善。利用网络优化模型,对快捷货运网络拓扑结构进行理论分析和算例验证,有助于快捷货运网络的长期规划,同时对提高国民经济效益具有重要的意义。本文应用复杂网络理论,从数学拓扑和物理网络结构角度出发,对不同网络模型的形成、演化和特点做了简要的概述,并在此基础上对快捷货运网络的定义、特点、统计测度属性以及与快捷货运网络拓扑结构相关的影响因素一一做了阐述和分析。结合复杂网络的统计属性和运输网络自身所具有的特征,对典型的快捷货运网络结构进行比较分析也是本文的重要内容之一。点对点式货运网络和轮辐式货运网络都有明显的结构特征和功能特性,其背后所反映的经济效益和社会效应也各自不同。在比较结果的基础上,选择轮辐式网络结构进行进一步的结构优化和论证,是本文的核心内容。以提高货运网络的时效性、便捷性、沟通性和安全性为目标,利用小世界模型和改进的BA无标度网络演化模型,利用节点演化算例对模型进行了验证和分析,建立具有“核心节点、中心节点、周围节点”的层次型快捷货运网络结构,是本部分的主要研究工作。最后对集装箱快捷货运网络拓扑结构的演化进行了分析和研究。