随着集装箱吞吐量快速增长以及船舶大型化的发展趋势,集装箱码头作为集装箱运输及转运的重要枢纽结点,对堆场资源进行合理优化配置在提高整个码头的作业效率、降低运营成本方面有重要影响。在集装箱码头堆场作业系统及集卡预约等理论背景下,对目前存在堆场闸口拥堵、翻倒箱作业频繁、资源配置不合理等高成本低效率现象进行原因分析,得出集卡到港信息不确定、场桥调度不完善、进口箱堆放位置不合理三个主要原因;在此基础上,以进口任务为例,建立基于集卡预约信息的堆场资源配置与优化调度两阶段模型,第一阶段在计划层面以箱区作业量均衡为目标进行箱区分配和场桥配置,第二阶段在调度层面以场桥最大完工时间和集卡等待时间之和最小为目标进行贝位选择和场桥调度;然后,结合问题特点设计遗传算法对模型进行求解。最后,设计算例并分析结果。针对第一阶段问题:首先,采用CPLEX和遗传算法分别求解小规模算例,验证模型和算法的有效性;其次,将考虑集卡预约信息的预约模式与传统模式的结果进行对比并设计灵敏度分析,证明考虑集卡预约信息更有利于平衡箱区和场桥的忙闲程度。针对第二阶段问题:基于第一阶段实验结果,选择单场桥调度和多场桥调度两个算例,证明科学管理集卡的到港时间能够有效降低集卡在堆场内的等待时间。由此,得到基于集卡预约信息进行堆场资源配置与调度优化能有效降低堆场拥堵的结论,进而为集装箱码头精细化管理提供参考建议。