空中交通流量的持续增长给空中交通流量管理带来了巨大挑战。为平衡日益增长的空中交通流量,协同航路技术应运而生。如何充分利用可用空域资源规划改航航路,并将改航航路资源有效地分配给航空公司是协同航路技术的两个核心问题,同时也是提升空中交通流量管理系统运行效能的关键。本文将围绕这两个核心问题展开研究。首先,对如何充分利用可用空域资源规划改航航路的问题进行了研究。从流量管理、航班运行两个角度出发,在飞行安全性、经济性等因素的基础上,考虑了空中交通网络剩余容量、航路可用性因素对改航的影响,对改航模型的目标函数和约束条件做出了相应的改进,并通过分析空中交通网络存在的容量制约关系设计了改进的A*算法求解改航模型。然后,对协同决策环境下如何有效分配改航航路资源的问题进行了研究。分析了传统分配机制由于无法激励航空公司表达真实偏好信息,导致无法有效分配航路资源的问题,针对这一问题以及实际应用中航空公司难以计算航路偏好值的问题,应用当代经济学的拍卖理论,设计了多回合组合拍卖机制来分配航路资源,并利用动态规划设计了竞胜标模型求解算法。最后,对拍卖机制分配航路资源的公平性问题进行了分析和改进。通过分析协同航路技术的航路资源分配应具有的公平性,指出了拍卖机制在航路资源分配公平性方面存在的不足。为弥补拍卖机制分配航路资源的存在的公平性缺陷,通过按优先级分配机制与多回合组合拍卖机制设计了一种混合分配机制,该混合机制能够兼顾航路资源分配的效率性和公平性。