伴随着经济一体化、全球化趋势的发展,集装箱运输保持了较高的增长速度,为中国的集装箱运输的发展带来了新的机遇与挑战。集装箱发展迅速并且会持续增长,如何对港口集装箱物流系统进行更加合理有效的规划,最大限度地发挥其作业能力,是目前急需解决的问题,开展这方面的研究势在必行,具有重大意义。如何将仿真与优化技术应用到提高集装箱多式联运码头管理的观点早已提出,本文针对港口集装箱物流系统的特点,对港口集装箱物流系统的仿真和优化技术进行了研究和应用,以仿真贯穿全文,按仿真建模、仿真应用、仿真优化的顺序对研究内容作了介绍。首先,分析了集装箱码头多式联运物流系统,兼顾水路、公路和铁路三种运输方式。阐述了集装箱码头物流系统设施、布局以及进出口作业流程。其次,基于ARENA仿真软件平台,对码头多式联运系统进行了二维仿真模拟,模型包括四个子系统:船舶子系统模型、堆场子系统模型、大门子系统模型、铁路子系统模型。四个子系统涉及船舶到达、码头装卸、堆场作业、进出道口集疏运作业各个环节,覆盖了集装箱码头生产与物流系统各主要环节。然后给出该系统在Arena 3DPlayer平台上三维仿真动画的实现过程。最后,从装卸作业流程的整体出发,以优化装卸桥、集卡、龙门吊的作业序列为目的,建立了基于混合流水车间调度的装卸作业序列数学模型。运用仿真优化方法,结合已建立好的仿真模型和优化算法对该模型进行求解,因遗传算法在集装箱和处理并行机调度方面具有较好的收敛速度,为提高仿真优化的计算效率,优化方面采用遗传算法进行设计。在对Arena和模型进行二次开发的基础上,借助VB、VBA、SQL完成了系统仿真的港口物流决策支持系统的开发。