机场容量受许多因素限制,并且随不确定因素的变化而动态变化,导致交通需求和容量不匹配,造成愈发严重的交通拥挤及航班延误现象。研究不确定容量条件下的多跑道机场进离场流量优化问题,对于保障空中交通系统运行稳定性,提高流量管理效率,减少航班延误损失,具有重要的理论意义和应用价值。论文在对国内外相关研究成果概述的基础上,围绕基于动态容量的多跑道机场进离场流量优化问题展开研究,主要从以下三个方面给出成果:第一,针对多跑道机场进离场流量优化问题,给出了基于动态规划的进离场流量优化模型。首先,以总延误损失最小为目标,考虑进离场航班队列和运行条件的随机性约束,建立基于动态规划法的进离场流量优化模型。其次,通过在动态规划算法中嵌入队列随机模型、天气和风向的不确定性模型,较大限度地减少机场拥堵成本,产生近似最优的策略。最后,以某大型机场为算例,验证了基于跑道运行策略的进离场流量优化方法的可行性和合理性。第二,针对多跑道机场进离场流量优化问题,采用运筹学领域中的两阶段随机规划方法建立了进离场流量优化模型,考虑进离港航班队列和航班延误成本,给出了基于两阶段规划的进离场流量优化模型,并以某机场为算例对基于两阶段规划法的进离场流量优化方法的可行性进行了验证。第三,从战术流量管理的角度出发,研究了多跑道机场进离场航班优化排序问题。首先,以最小化航班延误、缩短计算时间和保证决策支持工具的有效性为目标,考虑离场航班的影响,建立了基于替代航线的进场航班排序优化模型。定义了调度窗口、替代航线等概念,使用某机场典型日数据验证了模型减少航班延误的优势。其次,考虑了跑道运行类别的差异,分析了跑道相关性对航班排序的影响,提出了基于跑道运行类别的航班排序优化模型。采用改进的动态规划方法来优化解决跑道航班优化排序问题,使用滚动规划时间窗启发式算法求解模型。