近年来,受全球气候变化的影响,海上极端恶劣天气（寒潮、风暴、台风等）频繁发生,其中,台风天气是影响珠江口水域的主要恶劣天气,会对船舶进出港作业带来极其不利的影响,是造成船舶延误的重要原因,会导致船舶运营产生极大损失。目前,台风天气下珠江口水域船舶的疏散调度是以满足安全为前提,基于先到先服务（FCFS）原则安排船舶尽快疏散出港,不会考虑疏散成本。而船舶的恢复调度是按照基于FCFS原则的次序恢复进港作业,没有考虑船舶恢复进港的总时间,也没有考虑拖轮成本和整个港口的延误经济损失。针对船舶疏散调度存在的问题,在确保安全的前提下,本文构建了以最小化拖轮成本为优化目标的船舶疏散调度单目标优化模型,以尽量减少疏散时的拖轮成本。针对船舶恢复调度存在的问题,本文构建了以最小化整体恢复时间、总延误时间、拖轮成本为优化目标的船舶恢复调度多目标优化模型,以及考虑经济效益,构建以最小化总延误经济损失为优化目标的船舶恢复调度单目标优化模型,以提高恢复效率、减少拖轮成本,减少船舶延误经济损失。以台风“艾云尼”为研究对象,设计了自适应邻域搜索算法求解单目标优化模型,并设计了基于NSGA-III的多目标遗传算法求解多目标优化模型。将求解结果与基于FCFS原则的调度模型方法和随机调度模型方法所求结果进行比较,本文构建的疏散调度模型可使疏散时拖轮的跨区域航行成本减少70%以上,基于时间和成本的恢复调度模型可使恢复时拖轮的跨区域航行成本减少65%以上,整体恢复时间减少13%以上,基于经济效益的恢复调度模型可使总延误经济损失减少5%以上。因此,本文构建的极端天气下船舶疏散调度模型,可以在确保安全的前提下降低疏散成本,构建的极端天气下船舶恢复调度模型,可以减少恢复成本,降低港口损失,尽快恢复港口秩序。本文的研究成果对于极端天气下珠江口水域船舶的疏散与恢复调度具有较高的实际应用价值和参考价值,也补充了极端天气下船舶疏散与恢复调度的理论研究,具有一定的理论意义。