为提高物料运输调度效率,减少作业时间,将2批次物料投递问题划分为3个阶段,将3个阶段的总作业时间最少作为目标函数,提出了一个混合整数规划模型。通过定义单双向车道约束和运输车辆路口会车约束,并引入多种群遗传算法,研究了多台物料运输小车的物料投递作业调度模型及算法。与单种群遗传算法和某公司历史数据相比,结果表明:该算法可在避免局部搜索的基础上大幅度提高系统的运算精度与速度,减少物料配送时间,可靠性高。该研究结果为提高企业的经济效益提供了参考,也为多批次物料投递作业优化及决策提供了新的思路。