空中交通系统是一个开放的复杂系统,只有复杂性科学的研究方法才能深刻的解释空中交通系统的运行特性。航路网络是空中交通系统的骨架,研究航路网络的复杂性有助于发掘空中交通运行特征与规律,用以优化空中交通流量管理策略。本文分别从交通流和网络结构的角度探究了航路网络的复杂性,并给出以降低复杂性为目标的流量管理策略。首先,本文从航路网络拥堵的症结处——航路汇聚点出发构建航路点模型,基于离散傅里叶变换验证了航路点拥堵交通流的分形特征以表征交通流复杂性,分析了分形维数与延误、流容比等效率指标之间的量变关系并阐明了分维变化与模型参数间的联系;然后,基于实测交通流数据构建航路网络拓扑模型,验证了航路网络波动性的存在性,探析了不同时空观测尺度上流量波动行为特征,分离网络流量波动的内外因素,最终提出优化重点调配范围的预处理方法;接着,基于中南地区实测交通流数据构建静态和动态网络拓扑模型,分析了航路网络统计特征及其动态变化规律,采用信息熵表征网络复杂性,从时间和空间维度验证了航路网络存在自组织临界性并探究了自组织临界与信息熵之间的关联;最后,总结了上述研究成果,提出一个基于复杂性的流量管理流量概念模型,并且基于遗传算法优化求解了网络流量调配模型,降低了航路网络的复杂性。研究涵盖了航路点系统与网络整体,从局部到整体的探究了航路网络系统的复杂特性,重新审视了网络流量调配的依据,为战略流量管理策略的制定提供理论依据与方法支持。