国内较多的集装箱港口泊位实际吞吐量远远超过设计值,运营过程中出现了堆场不足、集疏运交通流不畅等问题,这说明现有的集装箱码头泊位通过能力测定方法存在不足。本文以更为准确地测定集装箱码头泊位通过能力、解决集装箱码头泊位系统在规划设计阶段的部分重要问题为目标,较为系统、深入地研究了集装箱码头泊位系统的结构、作业流程、子系统特性等。从总体层面上看,泊位系统的作业过程具有动态性与随机性；而其水平运输子系统中集卡的行为具有智能性与自组织性。针对泊位系统行为特性与其子系统行为特性的不同,本文采用了多种建模理论建立了泊位系统的复合模型；并通过仿真实验对泊位通过能力的测定与部分设计阶段关键性问题进行了研究。论文主要工作包括以下内容：(1)深入分析了泊位系统的组成结构与输入输出对象的特点,并从时间、设施设备能力、交通流三个方面归纳了泊位通过能力的主要影响因素,提出了仿真优化的目标。(2)采用复合建模方法建立了集装箱码头泊位系统的概念模型。选用离散事件动态系统理论中的分层建模方法、对象建模方法、Petri-Net建模方法分别建立了系统整体概念模型,重点研究泊位系统结构与动态作业流程；选用异步元胞自动机建模方法建立水平运输子系统的概念模型,突出集卡行驶与装卸作业的智能化与自组织性；给出了系统整体模型与水平运输子系统模型的耦合方法。(3)基于Witness仿真平台研究了集装箱码头泊位系统复合概念模型的实现,包括模型结构、仿真元素的逻辑关系、模型的输入与输出等,并以已运营的集装箱港口实际生产数据检验了模型正确性。(4)应用集装箱码头泊位系统复合仿真模型研究了泊位通过能力的测定方法；提出了集装箱码头泊位系统中装卸桥最佳集卡配置数量问题、前沿作业区交通流分析方法,泊位成组化影响系数量化方法等部分设计规划阶段关键问题的解决思路,并以国内某集装箱港口作为案例验证了可行性。论文的研究工作得到了一种新的集装箱码头泊位系统建模方法,提高了集装箱码头泊位通过能力测定的准确度,并为泊位系统设计优化提供了新思路。