【目的】以垃圾分类回收为背景，基于设施布局现状及运作能力对垃圾收运物流网络进行优化。【方法】建立了以最大化系统总收益为优化目标的“垃圾收运—多级转运”模型，提出了两阶段算法对所建立的模型进行求解。以重庆市主城区为例，采用不同规模的算例对建立的模型和算法的有效性进行检验。为验证模型的先进性，对采用“多级转运”及“就近转运”两种不同转运模式进行收益和成本方面的对比分析，并对部分关键参数进行了灵敏度分析。【结果】“多级转运”模式在垃圾分类回收及处理需求下，相较于“就近转运”而言，可以提高8.59%至57.44%的系统总收益，更具经济效益。【结论】所得的结果对垃圾收运企业具有一定参考意义。