随着集装箱港口吞吐量快速增加和集装箱船舶大型化的发展,集装箱船舶在港作业时间越来越长。如何实现合理的岸桥装卸序列和集卡行驶路径加快集装箱装卸,一直是国内外集装箱码头装卸工艺的理论与实际的热点问题。而基于“同步装卸”的作业模式比传统的作业模式更能实现岸桥和集卡满负荷运载,更能有效地减少岸桥和集卡的空驶,进而提高了集装箱码头作业的效率,增强集装箱码头企业的竞争力。通常,影响同步装卸作业的最直接因素是岸桥作业序列和集卡行驶路径。因此,本文就优化岸桥作业序列和集卡行驶路径两方面予以研究。首先,在岸桥作业序列优化方面,传统研究通常把岸桥调度问题抽象成工件在两台机器上的加工调度问题,并用约翰逊法则进行求解；而本文构建了基于间隙最小和作业时间最短的数学模型,并用最优插入法对其进行求解,其结果和约翰逊法则对比发现,在工件数量多于10以上时,本数学模型能够获得比约翰逊法获得的结果更优。其次,在集卡行驶路径优化方面,通过分析现阶段基于“作业线”和“作业面”作业模式的优缺点,发现岸桥和集卡的空驶率达到50%左右。而在“同步装卸”作业模式下,岸桥和集卡可以实现满负荷运作,针对此问题,本文建立了基于时间最短的集卡行走路径模型。最后,通过设计改进的遗传算法的求解方法,在Matlab编程语言环境下,对岸桥作业序列优化模型和集卡行驶路径优化模型进行了仿真验证,给出了集卡完成装卸载任务时所行走的23条最优行驶路径以及岸桥和集卡的联合调度时间。