Στην παρούσα διατριβή διερευνούμε το πρόβλημα της δρομολόγησης στις ακτοπλοϊκές μεταφορές και καταθέτουμε κάποιες προτάσεις βελτιστοποίησης του δικτύου και του ωρολογίου προγράμματος αναχωρήσεων – αφίξεων των πλοίων ακτοπλοΐας, για την κάλυψη των αναγκών των νησιών του Αιγαίου. Οι προτάσεις αυτές αφορούν ουσιαστικά, μια νέα μεθοδολογία ανασχεδιασμού του δικτύου των ακτοπλοϊκών μεταφορών και συγκοινωνιών και ένα νέο σύστημα δρομολόγησης. Τα αποτελέσματα της έρευνας τεκμηριώνονται με έναν ευρετικό, γεωμετρικό, κατευθυνόμενο αλγόριθμο δρομολόγησης, με περιορισμούς χρόνων και χωρητικότητας. Στον αλγόριθμο αυτό προσδώσαμε το συμβολικό όνομα “Nautilus”, για να περιγράψουμε με το όνομα αυτό, το βασικό χαρακτηριστικό που έχει το μικρό αυτό πλοίο που βρίσκεται στα λιμάνια και οδηγεί τα μεγάλα πλοία κατά την είσοδο και την έξοδο τους από αυτά, ακολουθώντας την πιο ασφαλή και βέλτιστη διαδρομή. Ο ευρετικός αυτός αλγόριθμος βελτιώνει τους χρόνους ταξιδιών των πλοίων ακτοπλοΐας προς τους προορισμούς του Αιγαίου και προτείνει έναν εναλλακτικό τρόπο ανασχεδίασης των δρομολογίων, εντός ενός ολοκληρωμένου συστήματος υποστήριξης των αποφάσεων για τις ακτοπλοϊκές μεταφορές, στα πλαίσια ενός συστήματος συνδυασμένων μεταφορών για τα νησιά του Αιγαίου. Στα πλαίσια της έρευνας μας διατυπώσαμε και ένα εναλλακτικό σύστημα δρομολόγησης, που βασίζεται στο μοντέλο μεταφόρτωσης – μετεπιβίβασης (hub and spoke) και εξετάσαμε την περίπτωση ακινητοποίησης ενός πλοίου σε συνθήκες αβεβαιότητας, στα πλαίσια του προβλήματος της δυναμικής δρομολόγησης.