近年来,国内民航运输市场增速迅猛,大型机场吞吐量屡创新高。但受制于有限的终端空域容量,持续增长的航班流量给终端区运行保障带来巨大压力。尽管局方投入先进管制设备,持续优化进离场航路,终端区空域拥堵问题时有发生,由此带来的管制员工作负荷加重,航空公司运营成本增加等问题日益突出。欧美航空发达国家已将进场管理系统用于管制员辅助决策,以期降低航班延误并减轻管制员工作负荷。该系统可按照一定目标对进场航班排序并给出相应管制建议。通常选取最小化航班延误损失,最大化跑道容量等。随着研究的深入,如何选择合理的目标进行排序,使得排序结果对各个利益相关方均产生较好影响,成为一个需要考虑的问题,另外,如何选择高效算法以满足排序结果实时性计算的需要,成为亟待解决的问题。本文首先分析航空器排序与调度问题和机器调度问题之间的联系与区别,梳理进场排序与调度问题中所选目标间的关系,将目标按照最小化最大值(min-max),最小化平均值(min-sum),完成时间相关,截止时间相关四种角度进行分类,通过理论推导对目标进行合并,在此基础上,构建进场航空器排序与调度模型,并利用公共数据进行仿真验证,结果表明对目标推导关系合理。其次,在介绍多目标优化的一般方法基础上,结合航班排序与调度问题的特征对帝国竞争算法进行改进,得到一种高效的进化多目标优化算法(多目标帝国竞争算法),随后,利用该算法对所提出的多目标优化模型进行求解,并利用公共数据进行仿真验证,结果表明该算法能在较短时间内得到近似优解。最后,基于Qt平台,使用C++编程语言,开发了基于连续下降运行的进场航空器排序与调度系统,与模拟机互联互通,实现在线排序,轨迹预测和轨迹生成等功能,并利用真实运行数据构建的样例进行仿真验证,对比系统给出的排序结果与实际运行结果。