O sistema logístico da soja brasileira em grãos é um elemento importante na cadeia produtiva, pois a maior parte dos custos desta oleaginosa é dada pelos custos de transportes e os custos de armazenagem. Nesse sentido, a otimização desse segmento é essencial para aumentar a competitividade da soja brasileira no mercado internacional. Nesta tese, propõe-se desenvolver um modelo de equilíbrio espacial multimodal e intertemporal de programação não linear para a análise da competitividade da soja em grãos ao Estado de Tocantins. A aplicabilidade do modelo é avaliada num estudo de caso sobre a exportação da soja do Estado de Tocantins, situado na região norte do cerrado brasileiro cuja competitividade será considerada em relação aos Estados do Maranhão e Piauí, os quais têm os mesmos corredores de transporte. Finalmente, são propostos cenários alternativos para uma melhor análise da competitividade do Estado tocantinense. Os dados são tratados com o uso do programa GAMS/MINOS, desenvolvido para problemas não lineares. Os resultados mostram, nos quatro cenários analisados, que os custos logísticos são reduzidos quando a multimodalidade acontece num ambiente intertemporal. Eles também mostram que a inclusão da Hidrovia Tocantins torna o Estado do Tocantins competitivo. Espera- se que estes resultados possam oferecer subsídios, no sentido de possibilitar uma melhor percepção quanto aos investimentos em infra-estrutura de transporte e armazenagem, para o governo do Tocantins .