早期港口通过能力发展主要受码头装卸工艺水平和数量的限制,而如今随着全球贸易的迅猛发展,我国沿海各大港口吞吐量规模与日俱增,加剧了港口工业生产的机械化、智能化、高速化以及船舶大型化发展。港口通过能力发展“瓶颈”逐渐发生了转移,航道通过能力已经成为限制港口通过能力的主要因素之一。航道通过能力是指一定条件下,单位时间内可能通过航道断面的货物总吨数或者船舶总数量,是航道处理船舶交通能力的体现。海港航道作业系统是典型的随机、复杂和动态的离散系统,传统的数学模型无法真实表达航道通过能力大小和反映出海港作业系统运营中的动态变化。而计算机仿真技术的迅速发展,大大地弥补了纯静态理论研究上的不足。本文针对金山航道多浅点且需连续乘潮的特点,首先,统计了航道及周边水域交通流数据,掌握了研究水域的交通规律、到达船舶结构等现状,对金山航道通航环境有了深入了解。再运用新一代面向“智能对象”技术的仿真平台——Simio,对金山航道运营系统进行3D实体建模,并考虑了潮汐、富余水深、船舶安全时距、船舶随机到达、自然条件干扰等动态随机因素影响,以最大程度地还原航道作业系统的状态。并利用历史交通流统计数据、到港船舶交通量、港口货物吞吐量等数据,完成对仿真模型的验证。然后,基于对不同规划年份吞吐量及到达船型的预测,利用已验证的仿真模型,对不同规划年份条件下航道通过能力进行了仿真计算。对比现阶段金山航道通航条件下规划年份中不同船型的通过能力与规划需求的交通量,结果显示,现阶段金山航道水深受限,无法满足服务港区规划需求。最后,基于规划年份的到达船型结构,结合理论推导设计航道浚深方案,对不同航道设计水深条件下的通过能力进行仿真计算。结果显示,当航道设计水深达到12.07 m时,既可以满足全部规划船型满载通航,又能满足服务港区的规划通过能力需求。本文可为航道后期规划建设以及港口运营等各相关方提供一定参考。