随着近几年我国进出口贸易量的迅速增长,港口进出口货物量激增,使得港口集疏运系统也面临巨大的压力。对集疏运系统进行改造优化以提高其运行效率,从而提高港口运行效率,成为很多港口所面临迫切需要解决的首要问题。在这些问题中,一些闸口、卡口等出入口,如港口保税物流园区出入口作为进出保税物流园区的咽喉位置,更是发生交通拥堵的瓶颈之一,特别是出口系统,其运营过程在高峰期存在的交通拥堵现象,成为制约港口集疏运系统必须解决的首要问题。基于此,本文对保税物流园区出入口尤其是出口系统进行优化,主要内容为:(1)保税物流园区出入口系统分析:在讨论系统基本要素、环境因素和交通特点等的基础上,寻找系统问题所在,讨论分析了区域的机动车行驶动特性,确定了各个子系统和相关模型参数,为建立出口CAM提供可能。(2)保税物流园区出口CAM的建立:针对以大型货车为主,并有部分小型客车的港区交通流,采用交通流对称型双车道(symmetric two-lane Nagel-Schreckenberg,STNS)元胞自动机模型建立保税物流园区出口CAM,根据系统分析结果,定义各区域机动车行驶规则和各项参数,为仿真实验提供基础。(3)基于CAM的保税物流园区出口优化设计:针对天津港保税区已有交通问题和具体约束,提出关于出口卡口、交织区和交叉口的改造方案,应用已建立的CA模型进行仿真实验,综合考虑通行效率、通行时间、资金成本、系统匹配度四方面因素,建立出入口系统综合评价体系,通过对实验各项指标的系统评价,确定最优设计方案。(4)基于CAM的保税物流园区管理措施优化:针对天津港保税区出口交通流时空分布严重不均衡特性,应用信号灯在线调整、VSM等技术手段对交叉口、卡口的时空资源进行合理分配,通过CAM仿真确定高峰期、非高峰期的适用管理方案。