伴随着经济全球化的发展,国家之间的贸易愈发频繁,集装箱港口作为往来货物运输的重要节点,在货物交易的过程中发挥了重要的作用。同时伴随着船舶大型化发展,集装箱码头的吞吐量不断增大,其运营管理的难度也不断增加。如何提高现有空间资源和机械设备的作业效率已成为目前集装箱码头的研究热点。面对不断增大的集装箱量和有限的空间资源,有效的堆存策略和翻箱策略能充分利用堆场空间资源。实际操作中,货主集卡到港时间具有不确定性,导致集卡的提箱顺序与进口箱在堆场内的堆存位置不对应,造成大量翻箱。预约的方式可以约束集卡的到港时间,有助于更好地完成堆场计划,降低翻箱量,并提高提箱作业效率及货主满意度,对码头方和货主都有积极的影响。本文对造成进口箱在堆场中产生翻箱的影响因素进行整理和分析,发现合理的堆场计划能够从源头减少进口箱的翻箱量,所以引入预约提箱机制和激励惩罚机制,以实现进口箱在堆场堆存位置的合理分配,并约束货主车辆在预约时间窗内到达,在此基础上设计翻箱落位优选策略从而减少提箱过程中产生的二次翻箱。构建预约提箱机制下的进口箱箱位分配模型,利用包含启发式规则的遗传算法对模型进行求解,得到集卡按时到达和失约后到达情况下的进口箱堆存方案。本文通过改变待堆存的进口箱数量进行不同的数值实验来验证模型及求解算法的有效性与合理性。实验结果表明:本文所给出的预约提箱机制下的进口箱堆存方案可以有效地控制提箱过程中的翻箱操作的产生,降低码头作业成本,提高货主满意度。