民航运输业的迅速发展已不同程度的导致航路分配不均、航路拥挤现象的发生,这种现象一方面降低了空中交通网络的运行能力,另一方面也大大提高了各家航空公司的总体运营成本。因此有必要研究如何平衡航路的负载以提高整个空中交通网络的容量以及采用合理的流量管理方法在降低航路拥挤的同时也保证航空公司的总体运营成本处在较合理的范围内。本文主要探讨航路流量优化和地面等待策略制定问题。在简单阐述了空中交通流量管理的概念、过程、方法和意义以及国内外空中交通流量管理现状之后,论文着重讨论了流量管理的主要管理措施和手段。在探讨航路流量优化问题时,利用欧拉方法对空中交通网络进行了建模和仿真,并使用分配矩阵方法对该模型进行了求解和分析,以此为基础对航路流量进行了优化。在单机场限制条件下深入地研究和分析了地面等待问题,并将公平性原则以定量的方式引入到地面等待问题约束中,从而建立了一种新的地面等待模型,在问题的求解中,引用一种新的优化方法——粒子群优化算法对模型进行了求解。在理论论证之后,对上述两种方法解决问题的能力和效果进行了实例求解与分析,并给出了相应的结果。在文章的最后,主要利用上述两种方法进行了战略与预战术流量管理系统研究型原型设计,给出了业务流程处理和输出界面,并简单总结了本文的意义和分析了空中交通流量管理的未来发展趋势。