随着中国城市的高速发展,地面空间的开发接近饱和,交通堵塞、人口密度大等问题不断涌现。未来中国城市功能会逐步向地下转移,诸如仓库存储、物流运输等。这些物流节点及路线形成错综复杂的地下物流系统。本文着重研究地下物流的网络优化问题,以最小化路径为目标,构建地下物流的最优网络结构,这对缓解地上交通压力、提高物流运输效率、降低物流成本具有重要意义。但地下物流的网络优化易受到建设及运营成本、路径长度、地下状况等因素的影响,存在物流节点选址、路径规划、模型设计等问题,而这些问题又相互关联,共同作用于地下物流网络。因此本文从整体出发,对以下两方面进行改进:第一,构建地下物流网络时综合考虑设施选址问题和车辆路径问题,使二者相统一;第二,地下物流网络不同于地上物流网络,本文根据地下物流网络自身的特点重新设计模型,使其更适用于地下环境。为解决以上问题,根据地下空间特点,本文提出采用斯坦纳最小树构建网络优化模型。在其求解算法中,模拟植物生长算法计算精度高、稳定性好、运行速度快、容易获得全局最优解,因此,本文选择采用模拟植物生长算法进行求解和验证。为进一步提高精度及运算效率,本文在原算法基础上提出采用Delaunay三角剖分法及最小生成树法确定拓扑结构、将Fermat问题的局部最优解作为初始斯坦纳点。利用国际通用的测试数据库STEINLIB和OR-Library中的实例数据对本文提出的算法进行测试,并采用斯坦纳比作为衡量标准,将结果分别与遗传算法和混合智能算法进行比较,优化结果均有较大程度提高,证实了本文提出算法的有效性和精确性。本文将研究成果分别应用到北京及雄安新区:第一,选取北京地区关键的地下物流节点,构造物流专用通道,相对最小生成树其结果有较大程度优化,可节约不少运输成本;第二,模拟50个点的拓扑结构放置雄安新区,构造地下网络系统。最终,通过模拟实验,发现本文研究的方法可以实现大幅降低物流成本、提高物流效率、缓解城市拥堵。这为以北京为代表的特大中心城市和以雄安新区为代表的新结构城市中的地下物流网络优化问题提供了参考,为未来城市地下规划提供了范例。