当今世界已进入航空运输快速发展时代,单跑道已不能满足大型机场运营的要求,多跑道呈现常态化趋势,研究评估多跑道机场运行调度的安全和效率具有重要的理论意义和应用价值。论文选择典型多跑道机场的运行模式为研究对象,利用离散动态理论、系统仿真理论、可拓论等对多跑道运行安全和效率评价等问题进行了研究,包括:1、归纳了当前国内外不同机场多跑道的运行模式,得出复杂机场在不同跑道数目条件下的典型运行模式。2、针对机场场面运行本身的随机性、复杂性和动态性特点,建立了基于Petri网的多跑道飞行区冲突解脱模型,接着对航空器在滑行道交叉口交汇和直线段滑行、跑道穿越等复杂机场运行过程中的常见问题进行研究,提出了基于模型标识的禁止状态逻辑互反约束和线性不等式约束的飞行区冲突解脱规则来解决飞行区冲突问题,然后在Flexsim仿真平台建立了飞行区运行仿真系统,以浦东机场为实例进行仿真分析,分析指标包括跑道穿越次数、飞行区冲突热点的冲突次数、航空器滑行时间,实例分析表明设计的冲突解脱规则可提升运行效率和安全水平。3、将ANP和可拓评价法相结合,以浦东国际机场为对象,提出了一种评估多跑道运行安全和效率的方法:首先以安全性指标和效率性指标为重点,兼顾机场布局因素、人为因素以及机场场面管理因素等,通过分析各因素之间的相互依存和反馈关系,搭建了ANP网络结构模型,接着应用Super Decision软件确定了模型中各评价指标的权重,然后建立影响多跑道运行安全和效率的可拓物元模型和关联函数,并利用可拓综合评估方法对其进行评估。