由于全球贸易的繁荣发展,国际集装箱货物吞吐量的增加不仅给海运带来压力,也给港口与腹地之间的运输系统带来压力。港口腹地运输系统作为海上运输在内陆地区的延伸,是整个集装箱运输链中不可或缺的一部分,其运作效率不仅不仅影响整个集装箱运输链的服务质量,也影响沿海港口吸引腹地货物需求的竞争力。港口腹地货物运输系统的优化仍然面临着实现货物运输的成本节约、快速、环保和应对不确定性环境的复杂挑战。考虑到多式联运相较单一的公路运输在运输成本、环境排放和运作效率等方面的优势,本文通过构建港口腹地集装箱多式联运网络,同时考虑运输网络的成本因素、时间因素和排放因素,对考虑碳排放的港口腹地集装箱多式联运网络优化问题进行系统性研究,以探索其在低碳发展方面和当其面临不确定环境时的运输策略。具体而言,本论文完成了如下研究工作:（1）考虑碳排放的港口腹地集装箱运输网络分析。首先分析了港口与腹地之间的集装箱多式联运网络的特点和货物运输模式,其次对考虑碳排放的港口腹地集装箱多式联运网络的影响因素进行了详细分析,并进一步阐述了低碳发展要求对港口腹地运输网络优化决策的影响。（2）从考虑碳税和碳交易政策影响的角度出发,研究了港口腹地集装箱多式联运网络优化问题。综合考虑运输成本、转运成本、运输时间、转运时间、运输排放量和转运碳排放量等指标,以包含内部物流成本和外部成本在内的网络总社会成本最低为优化目标,分别构建考虑碳税约束或碳排放交易机制的港口腹地集装箱多式联运网络优化模型。然后,将模型应用于长江经济带的实际案例中,对碳税政策和碳交易机制分别实施对港口腹地集装箱多式联运网络优化决策的影响过程进行了分析,并对比不同碳减排政策下运输网络的优化结果,为长江经济带运输网络低碳发展提供一些低碳发展策略。（3）针对不同运输方式碳限额的模糊性特点和部分参数的区间数特点,对港口腹地集装箱多式联运网络多重不确定优化问题进行了研究。在模糊可信性理论的基础上,构建了运输网络区间模糊可信约束规划模型,模型的优化目标是最小化网络总物流成本,分别建立不同运输方式碳限额的模糊性约束,并对长江经济带运输网络进行实证研究,分析不同可信度约束水平下运输网络决策的变化过程,从而探索在多重不确定性环境下的港口腹地集装箱多式联运网络的低碳发展策略。（4）针对不确定需求下的港口腹地集装箱多式联运网络,展开了考虑成本目标和排放目标的双目标优化研究。利用部分已知的均值和方差等信息来定义需求的不确定信息,引入机会约束集,以最小化所构建运输网络的总物流成本最低为目标,将排放目标转化为额外的约束条件,并构建最小化最坏情况下的腹地城市运输需求得到满足的机会约束,建立基于分布式鲁棒机会约束的港口腹地集装箱多式联运网络双目标优化模型。通过对长江经济带的实证研究,分析保证不确定性的运输需求对网络总物流成本、网络总碳排放量以及两者之间的权衡关系产生的影响,并通过对机会约束概率水平下界的灵敏度分析进一步探索这种影响随着概率水平下界的变化过程,从而探索相应的低碳发展策略。