随着速度经济时代的到来,机场已经成为吸引外向型经济的重要引擎,航空货运正不断向航空物流转变,发展空间巨大。目前天津空港经济区正在规划建设航空物流园区,发展跨境电子商务、冷链物流、保税仓储等业务,而保障这些业务顺利开展的基础是航空货运业务的高效运行。因此对于天津机场货运业务流程的优化研究具有较强的实践意义。本文在深入分析天津机场货运业务流程的基础上,绘制货运业务流程图,以Petri网建模方法对业务流程进行建模,结合定量分析与定性分析,验证Petri网模型的有效性,提出基于关联矩阵重组、基于业务流程重组、基于信息价值链增值、基于关键流程的优化措施,进行天津机场货运业务流程优化研究,结合各种优化方法得出了综合优化后的Petri网模型,并配合Tina仿真工具的使用,对Petri网进行赋值仿真实验,验证模型优化后的效果。通过优化模型及仿真结果的对比,验证了不同的优化措施对于业务流程具有不同程度的提升效果,综合优化的对比结果说明了Petri网的应用对于提升天津机场货运业务流程具有很好的适用性。本文的研究基于普通货物的航空运输,对于基本业务的操作具有一定的指导作用,但是对于特殊货物货运业务流程的研究有待进一步加强。