为了提高码头作业效率,降低码头作业成本,同贝同步装卸作业在国内外港口中得到应用。其通过改变岸桥的作业序列使装船作业和卸船作业同步进行,而不需要额外的作业设备。目前众多学者对同贝同步装卸中岸桥的作业调度进行了研究,然而同贝同步装卸作业不仅改变了岸桥作业序列,还改变了集卡行驶路径。码头整体作业效率依赖于各环节作业效率及其有效配合,如何减少码头作业拥堵、实现各环节协调作业是学者们一直关心的问题。本文在已有研究的基础上,建立了同贝同步装卸作业排队服务网络,目的是从码头作业系统角度,深入分析码头同贝同步装卸作业效率及各环节作业情况。主要包括两个方面,一是建立同贝同步装卸作业系统模型,分析同贝同步装卸的作业效率及对码头各个环节的影响,找出影响码头作业效率的关键因素;二是为了提高同贝同步装卸作业效率,从三个层面优化码头资源配置、码头堆场布局及装卸工艺流程。首先建立了同贝同步装卸作业系统模型,以闭合排队网络刻画了同贝同步装卸作业过程,选取了集卡排队等待时间、码头作业能力等指标分析了同贝同步装卸作业的效率。为了分析作业时间的方差对整体作业效率的影响,建立了具有一般分布作业时间的同贝同步排队网络模型。最后通过算例验证了本章模型及算法的有效性,并为码头提高作业效率提供了建议。其次为解决同贝同步装卸作业中设备数量问题,建立了同贝同步装卸作业资源配置模型,以码头作业成本最小为目标,优化了各个作业设备数量。目标函数是与设备数量有关的凸函数,则必然存在一个或两个解,使码头作业成本最小。通过对码头同贝同步作业的分析,揭示了制约码头整体作业效率的瓶颈环节,为码头提高同贝同步装卸作业奠定了理论基础。接下来为提高同贝同步装卸作业集卡的作业效率,减少集卡的行驶距离,建立了同贝同步装卸作业堆场布局优化模型。提出了集装箱堆场混合堆存策略,将进口集装箱和出口集装箱堆放在堆场同一个箱区,并对堆场场桥实施同贝同步装卸作业技术。从集卡行驶路径、集卡数量、堆场场桥作业时间三个方面分析了混合堆存策略给码头作业带来的影响。为了最大化堆场场桥同贝同步装卸作业次数,提出了集装箱堆存原则,并利用仿真分析了堆存原则的有效性。最后从优化同贝同步装卸工艺流程角度,以两种典型装卸工艺系统为例,分析不同装卸工艺作业效率。以混合排队网络刻画了 ALV作业过程,利用道路拥堵函数描述水平运输时间受道路车辆数影响的规律。同时,建立成本分析模型,对AGV和ALV在一个生命周期的净现值进行分析。通过作业效率和作业成本的对比,得到不同数量下AGV作业系统和ALV作业系统的指标,为码头选择作业设备、优化作业流程提供了依据。