随着4D飞行技术在民航系统被越来越多的应用,为了缓解不断上升的交通流量与有限的空域容量之间的矛盾,本文提出了一种基于Agent系统的协同运行机制。4D航迹在传统航迹的基础上,对关键航路点的到达时间提出了额外的“时间窗”限制,其本质是一种更智能更精确的飞行技术。本文提出的模型包含了网络管理部门Agent、空管Agent以及航空器Agent。并分别从这三个单元的角度,开展民航飞行网络的协同控制和运行研究。首先,网络管理部门Agent研究了空域结构网络下容量动态估计。本文给出了一种航空网络结构,将传统导航点网络,扇区网络与机场网络进行叠加。进一步,研究基于该网络的容量动态估计技术,并考虑了动态分配容量对节点运输效能的影响。其次,研究了空管Agent基于容量动态估计下的网络流量的动态调节与控制研究。由于在流量不平衡时,会出现局部的高密度飞行,容易导致飞行冲突,所以着重研究了在4D飞行时冲突探测和解脱问题中的调节策略。根据不同航空公司对航迹调整的接受程度,设计了一种冲突探测列表排序算法。当检测到冲突发生时,以航迹方向变化以及燃油成本最小为原则,设计了一种路径重规划的方法。仿真实验的结果验证了算法的有效性。最后,由于4D飞行下航空器具有实时可控、状态感知、自主决策等特性,对飞行器Agent在冲突解脱问题中的自主决策算法进行了研究。在约束飞行器航向不变的前提下,本文设计了一种基于贪婪算法和决策树组合的速度调节策略。此外,为了解决正面冲突问题,通过循环迭代测试起飞延迟时间,直至获得无冲突路径。为了减小探测误差,在冲突探测阶段引入了速度噪声。针对本文中的算法,进行了仿真实验,实验结果验证了算法的有效性。