集装箱码头的生产运作主要指泊位船舶的装卸作业,包括设备的使用,人员的组织安排,泊位生产过程的有序高效管理对码头整体运作有着至关重要的影响。本文研究了集装箱码头泊位的生产运作管理问题,主要重点是在龙门吊装卸工艺系统下的集卡的路径优化和设备优化配置问题。泊位资源是码头作业效率的关键,如何利用已成为当今研究的重点,船舶靠泊以后由集装箱装卸桥进行码头前沿的装卸工作,装卸桥的效率成为了泊位充分利用的关键,而为了使装卸桥的效率充分发挥,需要配备足够的集装箱卡来承接装卸桥的装卸工作,集卡从岸桥运行到码头的各个装卸堆场以及从各个堆场回到泊位岸桥处,这中间的路径行走并非随意,需要有科学的路径管理进行指导,使得集卡利用经济而有序,使得码头的管理工作富有组织性,对于同时存在一装一卸的两泊位生产运作问题,路径优化的研究就更加复杂化,需要将两泊位上的开头岸桥和进出口堆场同时考虑到一个系统中来进行优化。另外,由路径优化得来的各时段路径必会长短不一,配置集卡数量同样需要科学的分析和管理,同样场桥和集卡之间的作业要求也是如此。而三种设备中间的关键是衔接效率问题,那么如何配置就需要从它们之间的相互联系点来研究。本文提出了将集卡独立作业与联合作业同时考虑的集卡路径优化模型,以集卡总行驶距离最短为目标,找出昼夜计划的集卡最优工作路径,然后以岸桥、集卡和场桥的作业效率为基础,以设备单位总运行费用最低的确定设备配置数量的解决思路。通过泊位生产的流程分析以及理论建模的数学分析方法构建了描述集装箱码头泊位生产运作的整数线性优化模型。并应用该模型,给出一个虚拟码头的数字实验案例,得出了码头昼夜24小时的生产作业计划,结果比较客观合理,同时将集卡的总行驶距离同传统的仅独立作业使用方式进行了比较,得出集卡的效率可以提高20%以上,证明了该模型对于管理集装箱码头泊位的实际生产运作情况具有很好的理论支持和现实指导作用。