我国航班延误问题日益突出,从民航运行实际来看,一架航空器连续执行多个航班任务,航班计划安排紧密,不仅在航班运行的初始阶段可能由于不确定性因素的存在而产生航班延误,在航班运行全过程的各个阶段均可能受到不确定性因素影响。不确定性因素一旦导致了航班延误,还会引发一系列的不确定性因素的产生,从而造成更加严重的延误波及情况。众多航班之间的关联性,以及空域和机场容量的日趋饱和,使延误难以被吸收。因此,不确定性因素下产生的航班延误不仅直接影响到航班及所在机场的运行秩序和安全,其对航班延误波及的影响作用还会借助航空运输网络传播扩散到关联机场甚至是非关联机场,引起大范围的航班延误,对民航的运行安全和社会的安定和谐造成了极其恶劣的影响。本文针对航班安全运行机制,基于航空运输网络研究不确定性因素下的航班延误的波及扩散效应。首先,探究航空运输网络中的航班运行机制,挖掘导致航班延误的各类不确定性因素,并将这些不确定性因素结合航班运行机制分析航班运行的各个阶段可能受到的不确定性因素;其次,结合机场内航班运行机制,分析不确定性因素对各类航班运行的影响作用过程及程度,构建可描述此过程作用机理的有色-时间petri网模型,根据此模型分析机场内航班延误波及效应,并对该理论进行仿真实例验证;再次,结合多机场间航班运行机制,分析不确定性因素在航班链上关联航班的影响作用过程,研究航班延误在航班链的上下游航班的纵向波及效应,结合上述机场内航班延误波及模型,构建可描述航空运输网络中不确定性因素对航班延误波及作用过程机理的有色-时间petri网模型,提出延误纵向波及计算模型,并做出仿真实例验证;最后,基于信息共享原则构建航空运输网络中航班动态调度优化模型,并采用启发式模拟退火算法求解模型,通过仿真验证模型可缓解航班延误波及情况。通过科学的分析不确定性因素在航空运输网络中对航班延误波及的影响作用程度,才能合理地预测其造成的资源和时间消耗,有条不紊地进行航班延误恢复调度和安排,合理的制定航班延误的处置措施,从而达到航班延误波及预警的目的,提高航班延误的恢复效率。