目前国际货物的进出口主要以集装箱运输方式进行。随着集装箱吞吐量的迅速增长,前方堆场规模将无法满足需求,所以对后方堆场的需求越来越大。受到港口陆域条件的限制,后方堆场作为港口物流系统缓冲区,拥有更好的地理位置优势。设备配比合理与否是影响后方堆场作业效率高低的关键因素,如何合理进行设备配比,降低运营成本,提高作业效率,越来越受到关注。本文主要以集装箱码头后方堆场系统为研究对象,通过分析后方堆场的作业流程和设计作业成本指标,对后方堆场的各种运作设备进行合理配比,通过三维动态仿真得到可行的仿真方案组,从中找出使运营成本最小的配比方案。首先,对集装箱码头后方堆场发展及系统仿真技术方法的国内外研究现状进行了综合阐述,并介绍了本文研究的主要内容。接着,在区别前方堆场和后方堆场的基础上,对后方堆场的组成、功能、装卸工艺等进行了详细说明,并根据后方堆场系统的作业流程,运用Petri网理论,从进口重箱、出口重箱和空箱作业流程的角度,建立反映作业环节之间流程关系和信息传递关系的随机Petri网模型,为仿真模拟提供支撑。其次,根据作业流程将后方堆场系统分为水平运输、堆场作业和集疏运三个子系统,针对影响各子系统作业成本的重点因素建立成本数学模型,作为衡量设备配比方案的指标,为仿真目标的实现提供依据。最后,以某一具体的进口重箱作业流程为例,建立三维动态仿真模型,模拟后方堆场系统的真实运作环境。通过设置不同的设备配比得到六个可行方案,并通过调整参数运行,最后找出使运营成本最小的配比方案。为后方堆场提高设备利用率,减少运营成本提供决策支持参考。仿真结果对后方堆场管理人员有效管理堆场具有一定的借鉴作用。