随着经济全球化趋势的发展和我国社会主义市场经济的逐步完善,我国的对外贸易迅速发展,集装箱吞吐量也在逐年增加,对集装箱码头的管理提出了更高的要求。在集装箱码头中,码头堆场是对集装箱的中转、管理、存放及修复地,其整体运行效率的高低会直接影响港口的竞争力,所以对堆场资源的调度优化十分重要。在堆场中,龙门吊和集卡是非常重要的资源,它们的有效利用能极大地提高集装箱码头的运作效率。本文综合运用了运筹学、优化理论与方法和计算机仿真等学科理论和方法,对堆场龙门吊优化调度和集卡路径优化问题进行了研究与分析。具体做了以下两方面的工作:1.研究了龙门吊资源不足情况下堆场有多个任务的龙门吊优化调度问题,应用蚁群算法对问题进行了求解。在应用蚁群算法求解问题的过程中,针对集装箱堆场有多个龙门吊的特点,设计了蚂蚁确定“行走路径”的策略。仿真数据表明,在可接受的时间内,采用蚁群算法所得的结果较遗传算法更好。2.研究了基于“作业面”运作方式的集卡行走路径优化问题,应用免疫禁忌搜索算法对问题进行了求解,该算法结合了免疫算法和禁忌搜索的优点,不易陷入局部最优解,同时避免了禁忌搜索取得的结果受初始解影响较大的缺点。通过数据实例分析了“作业面”调度模式与“作业线”调度模式对集卡行走路径的影响,结果表明“作业面”运作方式有效降低了集卡的行走距离,节约了作业时间,大大提高了集卡的利用效率。