集装箱码头是海洋航运中的一个重要集散点,随着运输量的增大,集装箱码头逐渐成为海洋航运的瓶颈环节。装船是码头的一项重要活动,直接决定船在码头的停泊时间和码头在激烈市场竞争中的地位,因此,提高装船效率是码头的一项重要课题。装船活动包括从收集集装箱进行短暂存放,到把集装箱装载上船的整个过程。文章把该活动分解成多个相互关联的决策点,并就泊位与岸桥分配,场地位置分配,装船顺序和场地与场桥分配等四个决策点进行深入研究。在已有泊位与岸桥分配模型的基础上,本文考虑了如下两个实际约束:岸桥的有限运行范围和岸桥在装卸作业时的有限次数调整,并为该问题构建了一个混合整数规划模型。与已有分阶段分配方法不同,本文采用基于次梯度的拉格朗日松弛算法同时分配这两种资源,并使用真实数据进行数值实验验证了算法的有效性。本文修正了一个为集装箱分配场地位置的动态规划模型。此外,本文松弛了原模型中的一个假设,即每个集装箱最多带来一次倒箱的假设,提出一个改进的动态规划模型,使得新模型更加符合实际情况。数值实验结果显示总倒箱次数被初始模型低估了,而新模型能够提高解的质量。与已有文献把装船顺序处理成静态问题不同,考虑到集装箱翻倒对场桥启动时间的动态影响,本文把装船顺序处理成动态问题,并设计了一个贪婪的随机调整搜索程序(GRASP)有效求解该问题。与以往独立研究不同,本文把堆场上的四种基本活动综合起来考虑,为它们分配具有绑定关系的场地和轨道桥。本文为该问题构建了一个混合整数规划模型,并设计了基于迭代的分解算法。在模型和求解程序的基础上,为天津五洲国际集装箱码头开发了一个决策支持系统,运行结果显示该系统是一个很好的计划制定平台,能够有效缩短计划制定时间,为企业提高了经济效益。