如何规划航线网络是航空公司的战略性决策，航空公司只有在航线网络结构明确的基础之上，才能够进一步制定市场营销、财务管理、人力资源、机队等生产运行计划，因此航空公司首先要规划好自己的航线网络。而随着航空运输市场规模的不断扩大，能够充分体现规模经济的枢纽航线网络备受推崇。枢纽航线网络设计中的求解问题一直是NP-难问题，本文首先把混沌粒子群算法应用于无容量限制的枢纽航线网络设计中，在我国十五个城市的基础上，建立枢纽航线网络；通过实例分析，验证了模型求解算法的可行性，为枢纽航线网络的求解提供了新的算法思路。针对枢纽航线网络中枢纽点有容量限制的问题，本文对传统的有容量限制的模型加以调整，考虑枢纽点上流量的拥堵成本，建立枢纽航线网络模型，在目标函数中加入拥堵成本项。并鉴于目标函数的非线性对混沌粒子群算法的收敛效率影响不大这一优势特性，采用混沌粒子群算法对加入拥堵成本的枢纽航线网络进行求解。最后针对航空运输需求具有不确定性的特点，把需求分为高、中、低三个层次建立情景集，并考虑容量限制下枢纽点的拥堵成本，在枢纽机场选定的情况下，建立需求不确定的枢纽航线网络鲁棒优化模型，从而应用于构建我国十五个城市的枢纽航线网络。