亚太地区的经济发展促使南中国海空域呈现出航班飞行量与日俱增、航路交通流井喷式增长、交通需求超量、运行效率较低等现象,尤其是自东南亚地区飞往东北亚地区的交通流正逐渐加重管制员的工作负荷,航路网络交通拥堵日益突出。为解决南中国海地区航路资源受限导致的拥堵问题,本文旨在提出兼顾航空公司需求的协同航迹选择方法,既有利于降低航空公司延误成本、增强其对改航方案的满意度,又有利于实现航迹及时隙资源的科学分配,提升南中国海地区空域资源利用率。本文基于国内外先进成果,结合南中国海地区主要航路现实运行条件,引入了一种较为先进的适用于南中国海空域特点的协同式流量管理策略,主要从南中国海地区协同运行环境分析、面向协同航迹选择程序的航路拥堵风险分析,以及南中国海地区协同航迹选择方法研究等三方面展开:(1)对南中国海地区协同运行环境进行分析。基于航路资源分配、协同航迹选择程序以及航迹等运行概念,结合协同航迹选择程序运行流程下流量管理单位及航空公司主要职责,分析了空域耦合、航路交通流、气象、航空器和管制员工作负荷等因素对南中国海地区空域运行的作用影响。(2)研究了航路扇区拥堵风险预测方法。从不确定性角度提出了航路拥堵风险管理理念,重点针对协同航迹选择程序,提出了一种概率交通需求预测方法,以求得任意一个时段内目标扇区可能存在的航空器数量及与之相应的概率。在此基础上,结合不确定性容量,提出了航路拥堵风险预测模型及方法,发掘可能发生拥堵的航路时空范围,为开展协同航迹选择提供了触发依据。(3)研究了南中国海地区协同航迹选择方法。从空管和航空公司双角度,建立了两阶段时隙及航迹协同分配模型:第一阶段从空管角度,基于TOS为所有受影响航班分配时隙,以最小化总延误成本为目标;基于第一阶段分配结果,第二阶段考虑航空公司的航迹偏好,为其航班指派最优时隙和航迹,以最大化航空公司利润,并最终形成南中国海地区协同航迹选择方法。