集装箱码头作为集装箱运输的枢纽,连接着水、陆的集装箱运输,是现代物流的重要节点。集装箱码头为了提高服务水平和经济效益,就必须充分利用码头的各种装卸作业资源，进行合理作业调度以提高码头的运营效率。目前,尽管诸多学者就集装箱码头作业调度问题进行了大量的研究,但是如何有效处理各种约束条件和复杂的相互关系,如何实现作业系统各个环节之间的协同调度等问题一直没有得到较好的解决。针对集装箱码头现实情况和目前研究中的问题,本文主要从以下方面进行研究。第一是提出合理假设简化问题,建立集装箱码头作业系统3阶段的混合整数规划模型,围绕使最大作业时间最小这一目标,将现实作业中的约束条件用模型算式进行描述,反映作业系统各环节的协同性和制约性。接着对模型求解。将集装箱码头作业模型简化为混合流水车间模型,分两步实现求解。第一步是在集卡数量充足的假设下将三阶段问题转化为两阶段问题,以基于贝位和作业类型划分的作业块为对象,用约翰逊算法求解,得到集装箱作业块的作业序列。第二步对集卡进行指派。该指派过程中,将第一步的作业块拆分为单个集装箱,使集卡不局限于只运输一台岸桥卸载的箱子,而是可以被不同“作业线”共享,从而提高集卡利用率第二是装卸船顺序确定后,对两船同时装卸时集卡运输路径进行优化,进一步提高作业效率和设备利用率。首先建立两船同时装卸时集装箱码头集卡运输阶段的数学模型,以整个系统中集卡总运输路径最短为目标函数。接着求解数学模型,即优化两船同时装卸时的集卡路径,将集卡路径优化问题可看作车辆路径问题(VRP)的延伸,用改进的蚁群算法和一种基于启发式规则的算法分别求解,择优使用。算例分析的结果表明本文所提出的集装箱码头作业阶段优化调度模型及求解算法对提高设备利用率和码头作业效率,具有一定的现实意义。