在航运业逐渐走出经济危机阴影而得以恢复的背景下，全球集装箱业务显著提升，各大型船公司在规模效益的驱使下，使集装箱运输船舶载箱量呈增长趋势，进而导致集装箱码头堆场空间日益紧张和堆场集装箱翻箱数量日益增加，而堆场翻箱操作则直接影响装船作业时间和码头作业成本，解决好堆场翻箱问题对节约码头资源和减少船舶在港时间具有重大的价值和意义。因此，如何通过科学有效的途径来控制堆场翻箱量，已成为各集装箱码头关注的焦点。
　　集装箱装船顺序与堆场翻箱量、场桥移动路径密切相关，装船顺序的不同可直接影响场桥的移动路径，进而使翻箱量及场桥作业时间也存在差异。反之亦然，场桥移动路径选取也会影响集装箱装船顺序和堆场倒箱量。因此，本文对集装箱装船顺序与场桥移动路径协同优化问题展开了研究，试图得到一组最优装船顺序，使得堆场翻箱量和场桥移动路程最短。本文首先认真分析了国内外有关集装箱装船顺序和场桥移动路径的现有研究成果。在此基础上，对集装箱装船顺序与场桥移动路径协同优化进行了深入的研究，并在以下两个方面取得了一定进展。
　　首先，本文研究了基于单贝的集装箱装船顺序和场桥移动路径协同优化问题，在船舶配载图和堆场某贝初始堆存状态给定的基础上，假设单贝内始终有多余箱位以供翻箱，综合考虑了贝内出口箱均被装船、防悬空、堆存高度限制等约束，以单贝内翻箱数量和场桥移动距离最小为目标函数，构建了整数规划模型，设计了嵌入启发式规则的遗传算法来求解该模型，并通过小规模算例计算出了不同规则下的最优装船顺序和场桥移动路径，结果证明了所构建模型的合理性以及所设计的模型求解算法的有效性。
　　其次，为了更贴合码头实际，本文在上一个问题的基础上，扩大研究对象的范围，假设存在异贝翻箱情况，构建了以翻箱数量和场桥移动距离最小为优化目标的基于多贝位的数学模型，并通过在目标函数中赋予场桥小车、吊具和大车一定权重，来体现其在成本消耗和时间上的区别。此外，算法设计部分更新上一个问题中启发式规则，加入同贝优先、异贝次之翻箱规则，将传统遗传算法进行改进，提出更符合所构建模型问题的双层遗传算法。最后设计了三种不同规模的算例分别对模型和算法进行验证及对比分析，结果表明了在同一规模算例下，基于优化栈距离最短翻箱规则的装船顺序优化所得到的翻箱量都小于其他两个翻箱规则，并随着算例规模的扩大，这种差距愈发明显。同样的，场桥移动距离也遵循上述趋势，最终验证了模型的合理性及模型求解算法的有效性。
　　本文所涉及的研究方法、研究内容和研究结论是对集装箱码头装船顺序及场桥移动路径协同问题的有益探索和拓展补充。所取得的研究成果，对于深化集装箱码头装船顺序及场桥移动路径协同优化问题具有重要的学术意义，同时对提高集装箱码头生产作业效率和提升港口综合竞争力也具有显著的实用价值。