近年来随着国际贸易的发展，运输业蓬勃发展，其实最主要的就是集装箱运输的需求大幅度增加，港口对集装箱运输的要求越来越高，在港口码头中最重要的问题就是如何提高码头的利用率和集装箱装卸船的效率，如何改善上述问题是各个集装箱码头研究的重点。在港口码头中对各种集装箱进行分堆存放，方便对集装箱进行统一管理，其中对港口集装箱的操作分为两个部分：预翻箱和装船翻箱。在贝位中利用空闲时间对集装箱先进行预翻箱，待船舶到港后根据有效的装船过程进行装船，尽可能减小装船时的翻箱次数，加快装船时间和装船效率，对研究港口优化问题具有重要意义。本文首先考虑预翻箱操作，首先考虑单属性的情况，根据集装箱的某一特定属性特征，建立预翻箱单属性的最小翻箱次数模型。然后提出一个启发式的翻箱算法对翻箱过程进行优化，给出相应的算例，从而证明了该基于全局的启发式翻箱过程和KH启发式算法以及分支限界算法相比有一定的优越性，并将该问题延展到多属性翻箱的问题。在对集装箱进行了预翻箱之后，考虑装船翻箱的情况，建立了船舶到港的提箱翻箱的最小化翻箱次数模型，针对这个模型给出3种翻箱原则对翻箱过程进行优化，并对3种翻箱原则的翻箱次数进行了比较，得出以下结论：本文中给出的博弈优化翻箱原则给出了一种全新的翻箱顺序，极大地减少了翻箱次数，间接提高集装箱码头资源的利用情况和装船速度，使得整个集装箱码头的运作模式得到了很大的改善。