随着我国民航业迅速发展,航班量急剧上升,航空流量和航空资源的分布不均衡导致了各大机场场面拥堵现象愈演愈烈,致使航班延误、不安全事件发生、管制员负荷增大等一系列问题的影响日益增大。因此,研究一种科学有效的方法来缓解场面拥堵程度,已经变得非常重要。本文首先运用马尔可夫过程思想,将机场运行过程定义为一个连续时间的马尔可夫链,机场跑道运行模式视为马尔可夫链的状态变量,利用概率分布函数拟合跑道流量分布的方法,对各状态变量进行整合归纳,通过状态转移矩阵和持续时长矩阵研究机场跑道运行模式的预测方法;然后对于多跑道机场,运用OD(Origin-Destination)网络思想,将机场系统划分为停机位至多跑道的单输入-多输出的OD模型,利用将航班在跑道头的等待时间转化为在停机位处等待时间,从而缓解场面拥堵的推出率控制方法,研究多跑道机场的推出率控制优化方法,并结合跑道运行模式预测方法,提出基于跑道运行模式的推出率控制方法;最后使用该方法对北京首都机场实际运行数据进行处理,通过SIMMOD仿真软件,验证了该方法的可行性和有效性。本文首次将跑道运行模式预测方法与推出率控制方法相结合,经过对真实数据的优化处理、仿真分析,得出结论:使用此方法,在合理规划繁忙时段离场航班流量,缓解场面拥堵程度方面,取得了很好的效果。