集装箱运输是国际贸易的重要组成部分。随着集装箱吞吐量的增长，集装箱码头的作业效率和作业能力面临着越来越严峻的考验。对作业流程进行优化调度和合理配置，是提升码头竞争力的重要手段。集装箱码头的作业流程包含多种作业计划。本文主要针对出口集装箱堆场内的贝内箱位分配问题及预倒箱问题进行研究。针对出口集装箱贝内箱位分配问题，本文改进了一个动态规划模型，使其更加符合实际情况。数值结果表明改进后的模型能更好的设计堆放策略，从而有效的减少翻倒箱次数。本文还针对贝内箱位分配问题提出了一个两阶段的启发式算法：第一阶段基于邻域搜索的启发式算法，设计出各重量类型的集装箱的在不同堆垛形态的优先堆放次序；第二阶段针对集装箱集港过程的特点，提出基于翻滚策略的箱位堆放局部优化算法，使得集装箱在优先堆放次序之外拥有更多选择空间，从而有效的减少翻倒箱次数。数值结果表明，本文提出的算法比实际生产中采用的方法能大幅度的改进堆垛质量，减少翻倒箱操作。本文还针对集装箱集港完成后，装船操作前的贝位内预倒箱问题进行了研究，提出了一套基于规则的启发式算法。该算法规则简单，操作方便。数值结果表明，该算法对解质量的改进显著。