港口航道通过能力研究是支持港口建设决策和运营管理的重要课题。港口航道通过能力的大小直接影响整个港口通过能力的发挥。所以确定航道通过能力计算分析方法，对提高航道工程的投资效益，保证码头装卸效率的充分发挥，具有重要意义。但是港口船舶航行作业系统一个随机因素多，动态联系复杂的随机服务系统，导致计算航道通过能力存在很大的困难，现有计算方法对于自然条件复杂的沿海港口深水航道通过能力计算方法也不成熟。本文首先从系统的观点出发，对由船舶、锚地、航道、泊位组成的港口船舶航行作业系统作业过程进行分析，研究了港口船舶航行作业系统组成要素的特点和各自的运行规则，确定影响航道通过能力的因素，将航道的通过能力分为理论通过能力和设计通过能力。本文引入港口航道服务水平的概念，对港口航道服务水平进行定义，初步确立了航道利用率、平均等待航道时间、航道通过货物量与港口吞吐量的比值、AWT／AST及泊位利用率5项航道服务水平度量指标，为航道的规划、设计提供决策依据。本文在系统分析的基础上，运用离散事件系统仿真的理论，建立了航道通过能力仿真计算模型，并运用仿真软件Rockwell Arena进行建模实现。本文应用所构建的港口航道通过能力仿真模型，根据黄骅港2004年的港口统计资料，计算2004年该港口航道不同船型组合时的航道通过能力，并计算出各项相应评价指标结果，进而对该航道的服务水平进行评价。将仿真模型计算结果与航道实际运营情况进行对比分析，证明本论文所建立的模型在准确性、真实性、以及稳定性都有很好的表现。