集装箱枢纽辐射式海运网络的优势在于能够降低单箱运输成本,产生巨大规模经济效益。这种网络构型客观上引发了干线运输和支线运输的分离,通过建立发达的支线运输网,由枢纽港向周边港口辐射以吸引更多的箱量。为了追求最大的经济效益,实现集装箱运输总成本最小的目的,合理选择枢纽港口、优化集装箱支线运输路径、构建稳定的集装箱支线海运网络就成为航运企业长期战略决策问题。尤其近年来支线运输市场出现过度竞争现象,航运企业面临艰巨考验。因此,科学合理地构建集装箱海运网络,最大程度地降低风险是当前十分紧迫的问题。支线航运网络构建的工作涉及区域枢纽港选择、航线设计和船舶调度等多项决策,这些问题研究涉及多因素、多变量、多约束,是一项复杂的系统工程。并且支线航运网络的设计会受到费用约束、需求变动、发展环境等不确定因素的影响。面对航运企业管理粗放的现状,如何应对在这些因素发生摄动时,仍能使航运网络保持其稳健性。本文结合控制理论与系统工程理论,以计划调度为主线,成本控制为核心,将建模、控制与反馈相集成,构建了支线航运网络优化决策体系结构；并且针对区域航运网络中各港口功能定位不明确和支线运力利用率低的问题,分析了枢纽港与支线供给之间的关系,提出了将枢纽港定位与航线设计相集成的区域支线运输网络规划方法,构建了在满足港口服务时间限制及船舶容量限制条件下,确定枢纽港的集成优化模型；进而针对不确定环境下支线航运企业的班轮航线设计问题,以鲁棒优化为主要研究方法,建立了支线航运网络优化模型,并设计了优化航线生成算法；从而实现了系统从全局到局部到瓶颈点综合集成优化。通过理论研究和实例验证相结合表明,本文方法所求得的鲁棒解能够较好应对支线航线在受到情景变化时产生的影响,进而降低支线航线设计决策的风险,为航运企业提高现代化管理水平提供科学的决策依据。