随着经济全球化的不断推进,集装箱码头间的竞争变得愈演愈烈,这种竞争不仅包括我国港口之间的竞争也包括我国港口与外国港口之间的竞争,所以我国的港口都面临着很大的竞争压力。集装箱码头要想在激烈的竞争中生存下来,除了依靠码头自身所处的地理条件及所拥有的腹地外,就必须提高自身的经济和运营效益,努力提高港口的管理水平,提高自身资源利用率,降低码头运营成本,增加码头企业收益的同时不断增强码头竞争力。集装箱码头应尽可能缩短靠泊船舶装卸作业时间,提高服务质量及效率,协调整个码头作业系统,而码头水平运输系统是其中非常重要的一个环节,所以对集装箱码头集卡路径优化问题越来越受到专家学者的重视。集装箱码头集卡路径优化问题属于NP-hard问题,尽管很多学者已经对集卡路径由于问题做了大量的研究及探索,但由于问题本身的复杂性,所以如何有效处理各种约束条件和复杂的相互关系,如何使场桥、集卡和岸桥各个环节之间的协同作业等问题一直没有得到较好的解决,所以研究新的方法和思路,并据此来解决该类问题具有非常重要的意义。针对目前研究中的问题,本文从两个方面开展研究,一方面是集卡调度模型的建立,本文研究的集卡路径优化问题着眼于“作业面”模式的集卡调度问题,同时考虑集卡、场桥与岸桥联动协调,从而使得集装箱装卸与运输的完工时间最短,提高码头作业效率；另一方面是由于集卡路径优化问题存在复杂的约束条件,并且其复杂相关,而本文采用的基于数理逻辑的自然约束语言(NCL),其能很清晰准确的描述约束条件及其之间的关系。本文首先深入研究集装箱码头集装箱装卸和运输作业流程的基础,分析当前集装箱码头现行的集卡调度模式,即基于“作业线”的集卡调度模式和基于“作业面”的集卡调度模式,并对这两种作业模式的优劣进行了比较,在此基础建立集卡路径优化问题的数学模型,将数学模型转变为NCL模型,文章最后给出一个算例来对所搭建的NCL模型进行验证,分析采用基于NCL集卡调度模型解决集卡路径优化问题的优劣。