随着世界经济的一体化,我国与世界各国的贸易持续发展,港口吞吐量不断快速增长,这对港口装卸工艺方式和装卸技术提出了更新更高的要求,给码头的规划和管理带来了前所未有的挑战。因此如何有效地利用码头内有限的资源设施,以实现港口装卸作业任务,已成为集装箱码头管理者所面临的一个重要课题。在集装箱码头,堆场是对集装箱进行中转、堆放、管理和修复的地方,其运行效率的高低直接影响港口整体的效率和竞争力,所以对堆场内装卸设备的运作模式和作业调度进行优化研究是十分重要的。因此,本文综合运用了计算机仿真理论、运筹学、优化理论和方法等,对集装想码头堆场作业仿真优化和场桥调度问题进行了研究。本文主要内容如下:(1)在对集装箱码头堆场实际运作进行深入分析的基础上,针对集装箱码头堆场轨道式场桥和轮胎式场桥的运作特点,根据两种不同的堆场场桥运作模式:轨道式运作模式和轮胎式运作模式,分别设计了堆场内资源设备的作业逻辑,包括轨道式场桥、轮胎式场桥、集卡的作业逻辑;运用Arena仿真软件建立这两种场桥运作模式下的集装箱码头堆场运作的仿真模型;以天津市某集装箱码头为背景及其物流运作的实际数据的统计结果为模型参数,利用该仿真模型进行了仿真实验,比较了这两种模式对集装箱码头物流运作作业效率的影响,为实际的港口管理提供参考依据。(2)针对集装箱码头堆场运作的实际情况,考虑了当场桥向目标作业贝位移动过程中由于移动冲突所产生的等待时间和提放集装箱时产生的翻箱时间,建立了场桥移动路径优化模型,以实现使场桥完成所有装卸任务所用总时间最少的目标。然后利用混合优化算法GATS对该问题进行求解。