管型高密度航路与传统的空中航路有明显的区别，它是建立在固定高度层，为远距离、大航班量航路上满足性能要求的航空器提供的一个无干扰、单向、无交叉的快速速便捷通道。在航路上不同的航空器运行模式以相应的规则运行，以保证航空器安全、高效的通过航路。本论文主要对管型高密度航路的物理结构、航空器自主运行模式以及航空器运行特性三个方面展开分析和研究，为提升我国空域系统的运行安全以及航空器运行的效率，规划和设计管型航路以及优化整个空中管型航路系统提供理论支持。论文主要工作如下：本文运用统计拟合、数理推导和仿真实验三种分析方法对管型航路中航空器自主运行模式研究这一课题进行了研究，以期为未来管型航路的建立、航空器运行模式的设计、管型航路航空器运行规则等奠定相应的理论和操作依据。　　首先，对于管型航路的相关概念以及功能进行了细致论述，将空域环境特征、民用航空目的作为论述的发起点，围绕国内外对管型高密度航路的物理结构和运行模式的研究进行介绍，分析了不同结构和不同模式下具有代表性的管型高密度航路，包括两种单层结构的管型高密度航路及其运行模式和两种多层结构的管型高密度航路及其运行模式。　　然后，通过提取典型管型航路航空器运行特征属性，并从航路的物理结构入手，建立航空器动力学模型，创建更为合理高效的评价指标体系，最后得到了容量、效率和安全等三个维度的全面评估框架，借助量化的手段对多种模式下航空器运行的特点与差异展开评价。　　最后，参照相关管型航路的研究及国外相关实例，运用蒙特卡洛仿真构建了管型航路中航空器自主运行模式仿真平台，模拟推演了三种不同的运行模式下航空器运行行为特征，并进行了敏感性测试，初步揭示了不同模式下管型航路中航空器初始间隔与缓冲间隔等评价指标之间的相互影响关系。并对相关结论进行了分析与总结。