港口集装箱物流系统，是指在一定的集装箱码头空间里，由集装箱、船舶、装卸搬运机械、泊位、堆场、道路、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的有机整体。集装箱码头，作为集装箱运输系统的枢纽，对加强国内、国际间的贸易往来与提高集装箱物流系统的运输效率具有极其重要的作用。针对港口集装箱物流系统的特点，本文对港口集装箱物流系统进行了深入的研究，并对港口集装箱物流系统仿真及建模理论与方法进行了分析。针对集装箱装卸船设备大型化带来的问题：以提高基础设施投入带来的效率，本文提出了一种新的增强港口生产能力的集装箱物流系统，其创新之处就在于不增加码头基础设施投入的同时提高集装箱装卸船作业效率。本文首先回顾了国内外港口集装箱物流系统的研究动态，从中分析国内外研究中存在的一些问题。并系统地介绍了集装箱码头物流系统的基本组成，港口的布局、特点，现代化港口装卸工艺模式的发展，对集装箱码头的生产作业流程作了详细说明，分析了港口物流系统发展中存在的主要问题。其次，本文针对计算机仿真技术在集装箱码头的实现与发展，提出采用面向对象的方法对港口集装箱物流系统进行整体建模的思路。通过对集装箱物流系统进行分析，采取几何建模与运动学建模相结合的方法，建立包括码头前沿、堆场等港口设施和岸桥、龙门起重机、集卡、船舶等机械设备的模型库。第三，论文对港口集装箱物流系统中主要机械设备的工作流程进行分析，并对传统港口物流系统中涉及到的装卸设备进行改造设计，提出了一种新的集装箱物流系统。最后，结合虚拟现实技术、机械设计技术，论文以Flexsim及C++语言为基础进行二次开发，建立集装箱物流系统中港口设备的运动学模型。对传统集装箱物流系统及提出的新型集装箱物流系统进行数字仿真、建立整个系统的场景模型、实现了三维的计算机动画模拟，并利用Flexsim软件的分析功能对物流系统中的部分参数如岸桥装卸效率等进行了统计分析。