空中交通流量管理是在空中交通服务(Air Traffic Service,ATS)基础上,当空中交通量达到一定水平后为解释空中拥挤,作为ATS的重要补充而出现的。改革开放以来,随着经济的起飞,空中交通量持续增加,协同流量管理系统的建设已经迫在眉睫。通过调研欧美日等国的流量管理系统可以发现,协同流量管理系统是一个非常复杂的系统,其研发过程中必将面临多种多样的困难,因而采用科学、有效的设计方法至关重要。公理化系统设计方法在其他领域的成功应用,也为协同流量管理系统设计提供了重要的启示。本文首次尝试将公理化设计方法应用到协同流量管理系统设计中,从功能需求入手通过公理化设计的思想对协同流量管理系统进行分析设计。其中,为了提高通用性、减少各子系统或者子模块之间的耦合,本文不仅提出利用独立公理判别方法判断耦合程度,而且实现了基于设计矩阵的耦合识别算法和设计顺序规划算法。在协同流量管理系统设计过程中,本文利用公理化设计和基于范例推理相结合的方法,建立了协同流量管理系统的多级实例库。成都协同流量管理系统的设计验证表明,该结果为全国范围内相似流量管理子系统的提供了有价值参考。