全球经济一体化的背景之下,世界各国各地区之间的贸易来往愈发频繁。集装箱码头作为大宗货物之间交易的关键点,也扮演着极为重要的角色。随着集装箱吞吐量的持续增长,船舶大型化不断发展,为集装箱码头的运作效率提出更高的要求。在我国,集装箱的进出口作业大约有90%的集装箱是通过集卡来完成运输,由于集卡到达港口的不规律和到达时间的不确定性,导致了高峰时段大量送箱集卡同时到达码头,导致交通拥堵和闸口排队现象增加,极大影响了码头的正常运转,严重影响集疏港效率和集卡车队的运营效益。论文针对集卡不规律到达而导致的码头闸口拥堵问题进行了深入研究,阐述了集装箱码头在集港过程中闸口的作业系统,同时对造成闸口拥堵的影响因素进行分析。通过整理分析国内外送箱集卡在集港以及排队的相关文献,总结现有研究的不足,提出将返还策略有效的融入集卡拥堵收费策略中,用拥堵收费返还策略来平衡送箱集卡的交通流。基于排队论和逐点固定流体近似(PSFFA)理论建立起送箱集卡拥堵收费返还双层规划模型,上层模型以系统的总成本最少为目标优化收费和返还费率,下层模型以集卡的出行费用最低为目标优化决策期间各时段集卡的到达量,并设计遗传模拟退火混合算法求解模型,得到最优的收费和返还费率。最后使用算例进行验证,通过对比策略实施前后集卡在闸口处的排队等待时间以及各个时段的集卡到达量验证了拥堵收费返还策略、模型及算法的有效性,同时对比分析了在无策略、仅实施拥堵收费策略以及收费返还策略条件下的实施效果。算例实验结果表明,拥堵收费返还策略能够缓解集装箱码头闸口拥堵情况,同时提高运行效率,并兼顾集卡方利益,为治理闸口拥堵问题提供了一种有效的方法。