集装箱码头的吞吐量随着国际贸易和集装箱化的迅速发展也快速增长,当今有约70%的国际流通货物都是通过港口集装箱运输。吞吐量的快速增长给集装箱码头作业带来很大的压力。集装箱码头常出现船舶等待停泊装卸货物等现象。如何提高集装箱码头装卸效率，尽可能缩短船舶在港停泊时间，从而减少各种费用成为众多学者研究的焦点，且颇具成果。由于集装箱码头装卸作业系统是一个多环节的复杂系统，目前研究基本集中于装/卸单作业工艺下，单设备或者多个设备的协调研究，极少涉及混合装卸工艺下多设备的协调研究。而混合装卸工艺可以极大提高装卸效率，很大程度上缩短船舶装卸总时间。基于上述情况，本文以集装箱船舶在港装卸总时间最小为研究目的，选择码头前沿作业区为研究对象，覆盖岸边装卸桥、集卡和堆场龙门吊三种设备，以装卸混合作业工艺为情景，研究码头前沿作业区三种设备如何协调调度缩短船舶在港装卸总时间。对于集装箱码头装/卸单作业系统和混合作业系统，本文进行适当的假设，以便利用混合流水车间理论对其进行协调研究。而对于装卸混合系统，则利用0-1整数规划对混合流水车间模型进行改进后的三阶段协调调度模型进行协调研究。最后，基于数学模型求解的结果，利用eM-Plant仿真模型剔除数学模型中部分假设，在此对集装箱码头装卸系统进行协调分析，从而增强了研究结果对现实运作的指导意义。本文主要的创新型工作有：将集装箱码头装/卸作业系统映射为混合流水车间模型进行协调研究；综合混合流水车间模型和0-1整数规划模型建立了三阶段协调调度模型；利用利用三阶段协调模型对装卸混合作业系统进行协调研究；结合eM-Plant仿真特点对DEVS系统规范改进，形成SDEVS离散系统规范，并用此对集装箱码头进行分析；基于SDEVS的分析，利用eM-Plant对集装箱码头混合作业协调系统进行仿真建模研究。