近十年来，随着我国经济的高速增长，空中交通流量显著增加，原有的空中交通管制系统已经不能满足日益增长的交通量需求。仅仅通过空中交通管制设施的改善已经不能作为提高空中交通流量的主要增长点，而应从空中交通管制方式入手，建立机场、终端区及航路的数学模型，科学地进行流量规划，并且对管制程序进行优化，以便最有效地利用空域资源。 本文主要对按给定航线飞行的航班的飞行剖面进行优化设计，模拟航班的四维飞行，同时对到达航班队列排序优化算法进行设计、研究和实现。本文主要完成了以下两方面的工作：首先是四维模拟算法的研究、设计和实现，通过模拟航班飞行，计算出航班预计到达时间、航班开始下降时刻以及终端区内标准仪表起飞(SID)节点的高度和速度限制，其意义在于能够合理安排航班时刻表，减轻了管制员的工作负担；其次是阐述了模糊综合评判方法，给出了到达航班队列排序模型。模糊综合评判方法具有能较好地模拟人的决策过程的优点，这是本算法的最大优点。通过对到达航班队列的排序仿真，不仅验证了模糊综合评判方法的有效性，而且对不同参数下的排序结果进行了详细的分析，找出了使排序结果在诸多方面都有较好表现的参数，其意义在于为空中交通流量管理的研究做出有实际意义的理论参考和具体实践。