随着经济一体化与贸易全球化的不断发展,各国之间的贸易往来日趋增多。在国际贸易往来中,90%以上的货物是通过海运完成的[1],码头作业量的增加和船舶大型化的发展对码头的基础设施和运作效率提出了更高的要求。在国际贸易中,集装箱运输是不容忽视的重要部分,而集卡承担了 90%集装箱进出港运输作业,但是集卡到港时间的不确定性,使得集卡到港作业不规律,集卡大量到达码头时形成了到港作业高峰时段,码头严重拥堵,器械工作效率下降,无法达到正常的工作状态,集卡缓慢行驶排放的怠速尾气给港口及周边环境造成严重污染,而在集卡到港的低谷时段,场桥和闸口存在空耗的现象,造成人力物力资源的浪费。相关研究表明集卡预约能够有效缓解码头的拥堵情况,目前在国内外的一些港口已经投入使用,而集卡预约系统是一个复杂的系统,并涉及多方作业环节,且在实行集卡预约系统的情况下,受各种因素影响,预约集卡存在未按时到港的情况,对集卡预约系统造成干扰。因此在预约机制下如何减少集卡未按时到港对系统造成的影响成为亟待解决的问题。本文对集卡预约系统进行分析研究,梳理了现有集卡预约模式的相关文献,并总结现有研究存在的不足,在考虑失约的情况下构建两阶段模型,第一阶段采用按照船舶进行集港预约的模式,考虑船舶的到港时间和装箱量,通过德尔菲法设定每艘船舶的集港时间窗,利用非平稳排队模型和排队网络理论构建送箱集卡预约模型,并用遗传算法求得最优预约方案,即初始调度方案,第二阶段在预约集卡存在失约的情况下,采用重预约调度策略,对失约集卡进行再预约,每一预约时段结束发布后续时段的重预约份额,不断更新初始调度方案,并借助遗传算法求解。经天津港的实地调研后,把天津东方海陆集装箱码头的具体数据进行实例分析,通过算例验证模型与算法的有效性。实验结果表明,集卡预约可有效平稳集卡到港,降低码头拥堵,失约集卡进行重预约的调度方式可解决预约集卡存在失约情况下对预约系统造成干扰的问题,本文建立的预约集卡存在失约的情况下进行重调度的模型和策略可为实行集卡预约系统的码头管理提供借鉴。