空中交通流中尾随航空器的时距作为交通流的重要特征参数之一,是空中交通流特性分析从宏观层面深入到微观层面的切入点。基于实测数据对时距特性进行分析及建模是空中交通流理论的基础内容,在空中交通工程学中具有广泛的应用前景。当前,随着监视数据采集技术不断发展而积累的丰富空中交通监视数据也为挖掘空中交通系统的微观运行规律及其隐含知识创造了基础条件。首先,针对空中交通流特性分析对数据处理方法的需求,结合空中交通运行特点,分别提出了由实测航迹数据构建欧拉型和拉格朗日型时距数据的航迹数据处理方法,为研究提供数据支持。其次,从欧拉型时距数据入手,应用对数正态分布表征了航路交通流时距统计分布特性,分析了不同速度区间对其拟合效果的影响。然后,基于三元混合分布模型拟合了包含复杂交通状态的终端区进场交通流时距分布,定义了终端区进场交通流的三种交通状态:自由态、平稳态和拥挤态,并给出对应状态下航空器时距的期望值及其偏差。此外,通过对时距序列进行相空间重构并利用关联维数证明了时距序列具有混沌特性,进而基于分形自相似的时间序列建模理论在改进加权一阶局域法的基础上对交通流时距序列建模。最后,从拉格朗日型时距数据入手,通过分析进场过程中航空器间距值与目标间距值的偏离情况对管制员管制策略绩效进行分析。此外,通过分析不同交通状态下航空器间距演化特性,揭示了交通状态与间距演化规律的内在联系。本文定义了欧拉型和拉格朗日型时距数据,利用实测空中交通运行数据,以微观交通流参数航空器时距为切入点,揭示了航空器时距的随机性、复杂非线性和动态性,在交通流微观特性研究方面开展了一些有益探索。