随着我国民航运输业的快速发展，空域资源日益紧张，尤其是发生恶劣天气和重大事件时，可用空域资源将会急剧减少，继而导致航班延误、旅客滞留和航班取消，引起严重的经济损失和较大的安全隐患。改航作为空中交通流量管理的有效手段，主要研究容量受限下的经济损失最小化问题。目前主要是研究单目标优化的改航策略，并使用人工估计的方法评估受影响的扇区动态容量，这种改航方法降低空域资源的使用效率的同时也缺乏科学性，因此亟需研究基于多目标优化的改航策略。本文在前期学者研究的基础上，对基于多目标优化的改航策略展开了新的研究。首先分析了恶劣天气和重大事件对飞行的影响，继而结合我国民航气象系统中恶劣天气的预报和发布方式以及重大事件预报机制，分别建立了飞行受限区。然后研究了恶劣天气和重大事件对扇区动态容量的影响并建立了扇区动态容量评估模型；在获取航班途经扇区和机场容量的基础上建立了容量情景树，继而建立了基于多目标优化的改航模型，该模型可规划航班放行组织方案与基于避让飞行受限区的路径选择方法。最后设计并实现了基于多目标优化的改航系统，仿真实例验证了所提模型的有效性和实用性。