在过去的几十年里,随着中国城市化进程的持续推进,大城市的交通拥堵现象愈发严重。截止2016年,中国城市化率超过57%,城市人口接近7.5亿,而且中国的城市化进程依然迅猛。持续的城市化建设使得大量人口流入城市,进而产生了越来越多的超大城市,城市拥堵问题一度引起了众多学者的广泛关注。而考虑城市的多通路特性不仅仅可以平衡路网上的车流,同时也可以极大的缓解城市的交通拥堵问题,这也使得基于多通路环境的城市配送问题成为了近年来交通运输领域研究的热点。传统污染路径问题(Pollution route problem,简称PRP)问题求解过程中,既定两客户点之间只有一条连接路径,优化的结果就是依据排放最小化的目标,确定城市配送中车辆的客户访问顺序。在这种经典PRP中假设两客户之间只有一条路径,而忽视现实路网的灵活可选择性。同时现实中随着时间的变化,道路的优劣次序会发生改变,这时在数据库中考虑可替代路径是有价值的。为此以多通路车辆路径问题为研究对象,将替代路径纳入了城市配送路线中,当车辆在配送中遇到道路不畅时,其往往可选择其它的通畅路径,这些路径可能不是最短路径选择,但由于配送车辆避开了道路拥堵,反而使得车辆配送成本更小。首先,文章针对基于路径可选择的带时间窗低碳车辆路径问题进行了研究,并在数据处理阶段采用多维矩阵降维的方法表示多通路路网。同时以多通路环境下的城市配送为研究对象,建立了基于多通路的带时间窗混合整数数学规划模型,并设计了改进禁忌搜索算法对问题进行求解,在算法设计中通过构建多样化的邻域结构,保证所设计的禁忌搜索算法可以跳出局部最优解,并最终得到全局最优解,同时通过模拟数值分析验证模型、算法的有效性。其次,在基于路径可选择的带时间窗低碳车辆路径问题的研究基础上,以多通路环境下的动态城市配送为研究对象,建立了具有路径灵活性的动态车辆路径问题的(Dynamic Vehicle Routing Problem With Path Flexibility,DVRP-PF)的两阶段混合整数数学规划模型,并通过改进遗传算法、禁忌搜索算法对问题进行求解。同时在遗传算法中改进交叉和变异算子,利用两边逐次修正算子交换客户位置,提高算法的求解性能,接着通过模拟数值分析验证模型、算法的有效性。最后本文以重庆百货超市的城市配送为例,运用相关的算法对案例进行了求解分析,结果显示考虑多通路的路网环境可以显著降低配送成本。在此基础上本文还对动态车辆路径问题的信息更新节点进行了分析,结果显示时间间隔更新、客户点更新、关键节点更新各有优劣势,但是在A超市的配送实例中关键节点信息更新机制取得了更加理想的效果。这充分说明了通过考虑多通路的路网环境以及合理的选择信息更新节点,这可以显著的降低城市交通拥堵问题,进而更好的降低物流企业的配送成本。