现代物流技术和世界航运技术的迅猛发展加剧了港口之间的竞争。干散货港口企业为了提高在行业中的竞争力,不断改进装卸工艺以降低成本。在干散货码头装卸系统的规划设计中,常常为工艺线路数量以及单线能力之间的选择问题困扰,缺乏理论指导。在系统科学的思想方法的引领下,本论文从装卸系统的线程数量、单线能力、到港船型等复杂因素着手,深入研究了干散货码头的到港船型、线程数量与单线能力之间的耦合机制。论文主要创新性成果如下：(1)依据北方沿海大型输出型专业煤炭码头实际生产作业的数据,深入分析了不同船型的装船作业流程和状态转移规律,揭示了装船过程的马尔可夫性质。基于随机过程理论,建立了面向小型散货船、大型散货船、灵便型散货船装船作业的马尔可夫过程模型,获得了状态转移概率公式。(2)针对输出型干散货码头装船过程中的复杂因素,深入分析了影响码头通过能力的因素作用机制,建立了双边靠泊干散货码头装船工艺系统的单线能力和线程数量配置的数学模型,并结合六泊位双边靠泊散货码头的实际案例,利用线性加权和法计算得到了不同船型时满足高效率和低成本双目标的装卸系统线程配置方案。(3)基于复杂系统建模理论和系统仿真技术,结合北方沿海大型输出型专业煤炭码头实际生产作业的数据,建立了码头装船系统的随机变量模型、火车计划与船舶计划的关系模型,进而在离散事件动态系统仿真软件的平台上,建立了输出型单边靠泊干散货码头装船系统的生产物流仿真模型。(4)基于单边靠泊干散货码头装船系统的生产物流模型,对输出型煤炭码头装卸工艺系统的线程数量、单线能力、船型大小进行了多因素、多水平的仿真试验研究,归纳出煤炭码头装卸系统通过能力的全息图。从全息图上,可以得出码头通过能力与船舶类型、线程数量、单线能力的敏感性关系。经常停靠大型船舶的码头,单线能力对通过能力的影响较大；经常停靠中小型船舶的码头,线程数量对通过能力的影响较大。论文的研究工作为码头平面布置与工艺设计提供了正确处理码头通过能力、船舶类型、装卸工艺关系的理论依据,所取得的研究成果具有较重要的学术价值和工程意义。