【目的】为缓解城市垃圾运输及处理压力，解决垃圾中转站转运能力不足、投入成本过高、环境污染严重等问题，研究城市地下垃圾中转站选址分配问题。【方法】首先，结合城市垃圾收运模式及地下物流特征，建立以垃圾中转站建设成本、垃圾运输成本和垃圾分类管理成本之和最小为目标的混合整数数学规划模型。其次，以上海市为例，基于该市空间布局特征，随机生成20组不同规模的算例。再次，借助优化软件CPLEX对模型的有效性及求解效果进行验证分析。最后，借助24组小规模算例进行了实例演练，并进行了成本扰动分析。【结果】1） 建立的模型在300 s内可求解最大问题的规模为1 000个垃圾收集点、50个地下垃圾中转站、4个垃圾处理厂。2） 随着问题规模（垃圾收集点、地下垃圾中转站）的增大，问题求解复杂度急剧增加。3） 单位运输成本相比单位建设成本和单位分类管理成本对选址分配方案的影响更大。【结论】研究成果不仅对现有选址分配问题的理论进行拓展，而且可有效缓解城市垃圾收运压力、节省垃圾转运投入成本，为城市环卫规划部门提供决策支持。