该文开展了对空中交通流量管理系统中的部分关键技术进行研究,主要包括以下内容:针对中国的空中交通流量管理及体制现状,提出了一种新的军民航计算机支持协同流量管理(CSCFM)的信息互联模型,重点研究了模型的安全管理设计、代理设计和群组用户界面设计,在此模型基础上设计了军民航一体化的飞行流量管理系统方案,描述了系统的组织结构和功能,设计了在起飞、降落和航路等不同阶段的协调组织流程,并以协同空中交通流量管理的基础设施—信息资源共享平台的实现过程为例,设计实现了通信网关集群及其管理系统.该方案适用于中国国情和军民航的现状,方案的部分内容已被采纳并应用到全国飞行流量监控中心的方案设计中.提出了一种新的降落容量受限的地面等待策略问题(GHPP)模型和算法.与传统的分析方法不同,该模型采用了离散事件系统分析方法来分析空中交通流量管理问题.仿真结果表明,与传统的基于线性规划的GHPP模型相比,新模型不但有效地解决了决策时间的连续性问题,提高了优化时间的精度,而且也显著地降低了算法的复杂度.在降落容量受限的GHPP模型和算法的基础上,提出并定义了回溯深度,提出了改进的回溯模型和算法,详细分析了最佳回溯深度.仿真结果表明:与改进前的算法相比,回溯算法可以减少总地面延误时间45﹪以上,提高了优化效果,有效地减少了航班延误.针对降落容量受限的GHPP模型存在的不足,包括只能处理单跑道机场配置情况,只考虑降落容量受限和单程航班的情况,提出了一种新的起降容量受限的地面等待策略问题(GHPP)模型和算法.首先引入了多跑道降落/起飞服务曲线关系,研究并提出了条件更为泛化的起降容量相互影响的GHPP模型,解决了前一个模型存在的不足.通过进一步分析,指出确定性模型是随机性模型的特例,降落容量受限的GHPP模型也是起降容量相互影响的GHPP模型的一个特例,达到了模型的统一.此外,还探讨研究了费用比和权重系数对地面等待决策的影响.该模型对于区域流量管理非常适用,最后给出了在首都机场区域管制中心初步应用的一个实例,初步验证了模型的有效性.