对港口航道的通航能力研究是支持港口运营管理及建设决策的重要课题。港口航道的营运过程是个复杂的系统工程,受到泊位、航道性能、水文气象等众多因素的影响,具有很强的随机性,用常规方法很难把这些因素放到一个整体中进行通盘考虑。计算机系统仿真技术的运用,为解决此类问题提供了行之有效的方法。本文首先对港口航道营运过程进行系统分析,明确其系统结构与边界,并对其作业过程进行详细描述,从而确定了系统仿真的对象和系统模拟的步骤。随后,在排队服务理论的支撑下提出动态随机循环网络模型,根据离散系统仿真的原理,进行了模拟程序的设计。在对影响航道使用的通航规则、水文气象条件、乘潮条件及人为指令控制等因素进行分析后,建立了包含各项随机因素的模拟航道通过能力的具体模型。在模型中引入了虚拟结点和将航道量化为多个过船服务台的概念。并根据航道疏浚施工特点提出了挖泥船作业对航道运营影响的仿真原理。最后,应用所建立的仿真模型对天津港主航道的营运过程进行模拟,讨论单、双向通航方式对港口航道通航能力的影响,并根据当前多数港口的实际情况进行了有条件双向通航航道的系统仿真,得到了不同通航方式下航道、泊位的利用率以及排队队长等重要参数。计算了不同的航道疏浚施工方案下航道的通航能力,并进行了影响分析。仿真结果表明,随机循环网络模拟方法可以体现各种随机因素对港航运营系统的影响,贴近实际情况的计算结果可以用于指导港口航道的运营管理,还可以结合港口的实际过船量对航道建设决策、疏浚施工方案选择提供依据基础。本文通过对实例的分析,验证了研究思想的正确性及计算程序的有效性和实用性。