مسأله ی رایجی که شرکت های حمل ونقل دارای بار ناکامل با آن مواجه هستند، طراحی شبکه سرویس ها و زمان بندی سفر کامیون ها است؛ به صورتی که کل هزینه های ناشی از سفرهای خالی و سفرهای با بارناکامل کامیون کمینه گردد. توزیع جغرافیایی تقاضای بار برای شرکت های مختلف حمل ونقل این امکان را فراهم می کند تا در صورت همکاری، از سفرهای خالی و سفرهای با بار ناکامل کاسته شود. در این مقاله یک فرمولاسیون طراحی شبکه سرویس براساس مسیر جهت زمان بندی و مسیریابی کامیون، تعیین برنامه سفر بار و تعیین موقعیت مجدد کامیون ها بطور همزمان ارائه شده است. فرمولاسیون ارائه شده ابتدا به صورت متمرکز برای کل اعضای موجود در ائتلاف حل می شود و سپس با حالت تصمیم گیری انفرادی شرکت ها مقایسه شده است. بر پایه تئوری بازی های همکارانه، ائتلاف شرکت های حمل ونقل باعث کاهش هزینه های عملیاتی و ایجاد صرفه جویی خواهد شد. صرفه جویی حاصل شده باید توسط مکانیزم های مناسبی بین اعضای ائتلاف تقسیم شود، به نحوی که رضایت اعضا جلب شود. برای ارزیابی اعتبار مدل مثال های عددی مختلفی طراحی و به کمک حل کننده CPLEX 12.6 حل شده اند. نتایج نشان می دهد که در تمامی مسائل آزمایشی ایجاد ائتلاف و همکاری شرکت ها سبب صرفه جویی قابل توجه هزینه ها در مقایسه با حالت انفرادی شده است.