航班计划既是航空公司的服务产品，也是航空公司组织运输的基础，是制定其它生产计划的依据，其质量是否适应市场需求直接关系到航空公司的利益。航班计划的关键因素包括航班频率、时刻和机型指派，本文即以此为研究对象。本文首先介绍了旅客选择行为对航班计划的影响，然后按照出行目的的不同将旅客分为商务旅客和休闲旅客；依据两类旅客选择航班时对航班出发时刻要求的不同，定义了航班频率和时刻的优化模型的约束条件；以旅客延误成本和航空公司申请开辟航班成本的总和最小为目标函数，建立了基于旅客选择行为的航班频率和时刻优化模型。在获得航班频率和时刻的基础上，考虑到商务舱和经济舱的服务和票价的巨大差别，基于旅客个人偏好和个人经济条件等因素，以航班运营成本、旅客溢出成本及飞机购置成本总和最小为目标函数，建立了基于时空网络结构的机型指派优化模型。通过调研得到某航空公司在某六条航线的商务旅客累计需求函数和休闲旅客累计需求函数，利用基于MATLAB设计的求解程序和GUI系统进行案例分析，求解出该航空公司基于旅客选择行为所建航班计划优化模型的时刻和机型，并通过对比在不考虑旅客选择行为时的求解结果，证明了在制定航班计划时，考虑旅客选择行为因素是非常有意义的。本文将对我国航空公司优化航班计划、合理安排运力资源、降低成本、提高收益提供一个参考和借鉴。