随着近30年来经济全球化的快速发展,国际贸易往来愈加频繁,全球各大港口的集装箱吞吐量也日益增加,给各国带来机遇的同时,也带来的了巨大的挑战。2020年我国集装箱吞吐量高达2.64亿标准箱,稳居世界第一,表明我国港口规模及设备等硬件条件已经达到世界领先水平,但在现代化作业和调度优化方面仍有待提高。随着船舶大型化的发展和集装箱吞吐量的增加,码头现有的堆场资源与日益增加的集装箱吞吐量之间的矛盾日益加剧。目前全球各大港口中,只有深圳港和釜山港具备扩建堆场的条件,因此为了解决或者缓解这一矛盾,必须提高码头工作效率和堆场空间利用率。集装箱码头堆场作为港口的重要组成部分,其是用来交接、堆存和周转进出口箱的专设区域,在码头作业流程中起着重要作用。随着码头资源的日益紧缺,如何最大限度的合理利用堆场资源成为了码头管理人员最为关心的问题。集卡预约系统是全球各大港口普遍采用的一种可以提高码头堆场资源利用率的方式,码头可以根据自己堆场的实际情况发布预约配额,集卡再进行预约来合理分配堆场资源。但由于交通、天气或者人为等原因,已预约的外集卡常常不能在预约时段内准时到达,即发生失约,进而导致实际作业过程中翻箱数和场桥移动距离的增加以及机械作业设备和集卡的尾气排放量增加,造成环境污染以及码头工作效率降低。所以出口箱的箱位分配作为码头作业流程中的一个重要环节,其合理程度直接影响着到港船舶的等待时间、装卸船效率乃至整个码头的运营效率。因此出口箱箱位的合理分配是当今港口亟需解决的问题。本文针对失约事件发生下堆场出口箱位分配问题,首先使用正态分布概率方法近似模拟出不同失约等级的集卡实际到达信息,并在此基础上建立了以最小化翻箱数和场桥移动距离为优化目标的数学模型,并用CPLEX对小规模算例进行了求解,证明了本文建立模型的可行性。针对本文模型特点设计了基于邻域搜索的启发式算法,同时设计了不同箱量、不同失约等级下的算例实验,并和传统作业算法进行了对比。算例实验表明上述方法可以在失约事件发生时合理安排出口箱的落箱位,提高码头的作业效率,且能在合理的时间内获得满意解,证明了本文建立模型的可行性和算法的有效性。