海运在物流体系中占据着主导地位,港口作为连接海陆货运的物流枢纽,承载着重要的作用。堆场在港口作业链中起到起承转合的作用,是港口装卸、存储、转运的重要设施,直接影响港口作业效率、作业成本,间接决定了港口的吞吐能力。当前堆场管理模式下,数据信息滞后、准确性差、共享程度低,资源配置不合理等问题严重限制了堆场的作业效率和吞吐能力,亟待成熟的技术手段实现堆场货物结存的动态监测。在港口企业自动化、智慧化、精细化转型的过程中,无人机、5G等成熟的商用技术正在不断融入。无人机航摄测量技术和图像识别算法的结合,能够准确、快速、高效、经济地实现堆场货物结存动态监测。在货物结存动态监测系统的基础上,通过优化现有堆场作业流程,能够充分发挥信息技术优势,有效缩短堆场整体作业时间,提升作业效率、降低作业成本,一定程度上提升港口的吞吐能力。首先,本文使用文献分析和现场调研方法,对堆场管理现状进行了分析和总结,并根据广州港堆场作业流程挖掘实例分析结果,提出堆场作业流程存在人工参与度高,数据准确性低、及时性差,作业效率低,作业成本高等问题,并创建流程优化性能评价体系,评价指标包括作业时间、作业效率、作业成本、指令重排比率和人工参与度。然后,以堆场转栈作业和进口业务提货作业流程为研究对象,针对现状和存在的问题,提出了流程优化方案,运用着色Petri网（Color Petri-net,CPN）建模语言对优化后堆场作业流程构建模型,使用CPN Tools仿真工具完成模型仿真,验证优化流程的可行性。最后,对广州港案例分析中的性能分析结果和模型仿真结果进行对比分析,评价作业流程优化效果,验证流程优化的有效性。根据流程优化结果,提出堆场作业流程优化建议,解决堆场作业流程中存在的问题。