伴随着全球经济一体化和国际贸易的迅猛发展,集装箱吞吐量出现了高速增长的势头。作为资本密集型的经济实体,集装箱码头资源的有效管理和调度是集装箱码头畅通的必要保证,更关系到企业成本控制和客户需求的满足,如何有效提高集装箱码头堆场的通过能力,影响着港口企业的竞争力。本文以集装箱码头堆场系统为研究对象,充分考虑了集装箱码头堆场系统调度问题的动态性、不确定性和复杂性,通过理论分析找出影响集装箱码头堆场系统通过能力的因素。对集装箱码头堆场系统调度问题的基础理论、应用模型和求解算法进行了较为系统地研究。论文涉及管理学、运筹学、港口规划等相关学科,文中对集装箱码头堆场通过能力的研究具有重要的现实意义和理论价值。本文的主要研究内容如下:1.系统地分析了集装箱码头堆场系统的作业过程和装卸工艺;2.对集装箱码头堆场通过能力的理论和影响因素进行了研究;3.建立了轮胎式龙门吊调度的混合整数规划模型,设计了模型的求解算法,并运用MATLAB软件编程,可以计算出任意段位作业量,任意数量的轮胎式龙门吊的优化调度问题;4.分析了集装箱码头堆场的倒箱原因,以及实践中使用的倒箱原则。根据集装箱码头进口堆场的实际情况,建立了改进型倒箱原则模型,运用启发式算法求解模型。通过MATLAB软件编程,可以计算在额定高度下任意贝的倒箱次数与取箱步骤。并通过仿真实验将改进型倒箱原则与现有的倒箱原则进行了比较,分析了改进型倒箱原则与传统倒箱原则的优劣性。