本文研究的目的是探索提高港口煤炭堆场系统作业效率的方法，以港口煤炭堆场作业流程环节为研究对象，对京唐港煤炭专用堆场作业系统进行优化。针对课题的特点，本文主要采用了系统分析法、定性分析与定量分析相结合的研究方法。首先，本文提出了课题的研究背景与意义，从港口堆场作业优化和仿真优化两个方面，对国内外学者在港口堆场优化的研究现状和意义进行分析和归纳综述，他们研究的领域大都集中在港口集装箱码头物流系统和集装箱堆场作业管理优化层面上，对煤炭港口堆场优化的研究相对较少，并提出本文的研究思路和研究方法。其次，介绍了港口煤炭物流相关理论、煤炭码头的基本构成要素以及煤炭码头生产装卸作业工艺和调度原则，引入离散事件系统仿真建模基本理论、系统仿真软件Witness及其优越性，为本文堆场作业系统建模和仿真提供理论支持。再次，分析京唐港煤炭堆场实际作业流程和管理现状，提出堆场作业流程中存在的主要问题，对卸车作业、装船作业和堆场堆取料机作业三个环节建立数学优化模型；按照Witness仿真建模基本步骤，对堆场作业系统进行仿真元素定义、元素可视化和详细逻辑关系的设置，完成仿真模型的建立。最后，结合京唐港煤炭堆场作业实际运营数据对模型进行参数初始化设置，多次运行仿真模型记录实验结果，对堆场系统机械设备利用率、堆场煤炭堆存量以及周转率等关键指标的变化进行分析，并根据实验分析报告提出京唐港煤炭堆场作业实施优化对策建议，为今后港口管理提供参考。