随着水利水电工程建设规模的扩大，施工机械化、运作合理化、系统最优化日益重要。合理组织、综合评价机械化施工系统设备配置已成为目前水电工程施工项目规划领域中的重要课题之一。本论文主要结合水工沥青混凝土施工工艺构建机械化施工系统设备组织与评价的方法体系和软件系统，主要包括机械化施工系统设备的初步选配、机械化施工系统的合理优化、机械化施工系统的综合评价、系统仿真验证等内容。其中，本论文利用随机服务系统理论对机械化施工系统的运行状态进行了定量分析；建立了系统优化模型和合理系统判断标准；通过对机械化施工系统技术经济效益性分析，建立了多层次灰关联综合评估模型并对机械化系统进行了综合评价和系统寻优；根据机械化施工过程，建立了数值仿真模型，并对所配置的机械系统的主要性能参数进行了验证。最后，将该方法体系编制成了系统软件，并用施工实例进行了验证。