随着现代综合交通运输体系的发展,集装箱铁水联运在复合型国际物流通道中的战略地位日益凸显,成为我国货运体系发展的重要方向。铁水联运一定程度上高了港口作业的复杂度,对港口作业组织出新的要求。在“十四五”加快绿色港口建设的目标指导下,如何使得铁水联运港口在升多式联运全程一体化服务的同时,兼顾作业效率和环境效益,是当前亟需探讨的问题。本文围绕低碳背景下基于铁水联运港口堆场混堆方式的装卸作业优化问题展开研究,具体包括如下内容:（1）构建铁水联运港口堆场混堆方式下的装卸作业优化理论框架。针对铁路入港后铁水联运港口的资源构成等基本情况,分析集装箱在港口的基本作业流程,明确论文的主要研究场景和研究对象,确定论文主要研究的问题,一是集卡到达时间序列已知时,场吊的作业计划优化;二是集卡到达时间序列未知时,场吊和集卡的作业衔接优化。在此基础上,出铁水联运港口堆场混堆方式下的装卸作业优化框架。（2）构建铁水联运港口堆场混堆方式下的装卸作业优化模型。从作业效率和环境效益两个优化角度出发,以最小化任务的总完工时间和最小化作业过程中的碳排放量为优化目标,考虑堆场中场吊的实际作业条件约束,构建铁水联运港口堆场混堆方式下的双目标调度优化模型,并根据模型特点,设计改进的多目标进化遗传算法。（3）分析设备调度计划与设备数量变化的耦合协调关系。首先,在本文的模型与算法的基础上,分析最佳调度方案下,分析场吊和集卡数量的变化对不同维度子目标函数的影响。其次,分析设备调度计划与设备数量变化对系统整体的作用,以及对不同维度子目标函数的影响。最后,分析在论文算例场景下,使得目标函数最优的设备数量,和效益上最优的设备数量。本文以铁水联运港口堆场混堆方式下的装卸作业计划为研究对象,从高效调度和低碳排放角度开展研究,构建的模型与设计的算法可以为操作人员供现实参考,得到的结论可以丰富铁水联运港口运营策略。全文共有图58幅,表21个,参考文献75篇。