集装箱船舶运输是国民经济中的重要部分,港口设施设备的大型化、港池的深水化与船舶的大型化是同步进行的。在运输大宗货物时,如何提高其营运效率、缩短在港停留时间、增加经济效益、实现港口与船舶的双赢是一个值得研究的热点,而提高集装箱船舶营运效率的关键问题之一就是合理地配积载。另一方面,载货船水上事故屡见不鲜,造成了一定的人员和财产损失,相关的科学理论和应急决策已引起了广泛研究。因此,本文旨在研究集装箱船舶配载问题,并进一步探索配载后如何开展失事情况下的应急救援。论文的主要研究工作如下:(1)首先建立了主贝计划数学模型,以最小化倒箱量为目标函数,以纵横倾裕量及其他基本条件为约束。随后提出了一种基于装箱算法的启发式策略对船舶的贝位进行分解,以降低模型的求解复杂度,并得到实际可行解。同时该策略提高了装卸效率和船舶贝位利用率。然后采用SWO(Squeak Wheel Optimization)算法对主贝计划的配载结果进行优化,以获得最优的纵倾条件,提高船舶适航性。(2)以配载完成的集装箱船为基本研究对象,分析了船舶水上事故的类型、相应的应急措施,进而提出了事故应急系统框架。在分析集装箱船舶结构特性的基础上,构建了稳性评价准则,并提出了其失事条件下的压载水应急仿真流程。(3)通过实际生产案例,对提出的贝位分解策略和SWO优化方法进行了数据分析,配载结果和优化方案表明了该策略和优化方法的有效性,实现了预期的目标。以该配载结果为基础,在AnyLogic平台上构建了集装箱船舶的仿真模型,对两个不同的数据案例进行了仿真分析。最后,通过定义动态事件和仿真交互界面的设置,模拟了压载水调整策略实现的应急流程。