空中立交桥是为解决我国空域资源紧缺与空中交通运行拥挤现状而特有的航路交叉点交通格局。在繁忙交叉点搭建空中立交桥是当前我国空管部门为改善航路通行能力、优化空域结构的有效方法。本研究课题在空管部的《空中立交桥架构设计与效率分析研究》项目的支持下,结合中国空域结构与运行特点,总结国内外相关研究,分析并梳理了空中交通复杂度模型以及空中立交桥架构的相关理论,本文对基于航路交叉点复杂度的空中立交桥架构设计问题进行了以下研究:首先,为探寻影响航路交叉点复杂度的主要因素,从航路交叉点的实时航班流出发,结合航路交叉点的管制运行状态与实时航班流量分布对航路交叉点复杂度建模分析,分析不同的航班流对复杂度的影响;对模型参数进行灵敏度分析,探讨航路交叉点复杂度的影响指标,并对全国345个航路交叉点进行了复杂度分析。第二,从空域结构复杂度与交通运行复杂度两方面选择14个合理的航路交叉点复杂度指标构建了航路交叉点复杂度指标体系,然后选择基于Ward法的系统聚类法对指标体系进行精炼,最后得到含有8个复杂度指标的航路交叉点复杂度指标体系。第三,基于动态函数法与交通内禀性测度法理论,结合交叉点复杂度指标体系,考虑碰撞冲突域与航路容量,从航路交叉点的空域结构复杂度与交通运行复杂度两方面进行建模分析。使用实时航班交通流数据对国内七大管制地区的较繁忙航路交叉点进行算例仿真与分析,量化得出较繁忙航路交叉点的复杂度。最后,分析我国各管制区空中立交桥的运行现状,基于航路交叉点复杂度与空中立交桥相关协议文件给出确定搭建空中立交桥航路交叉点的方法与流程,结合航路容量与空中交通管制协议建立空中立交桥高度层架构模型,以中南管制区内WHA(天河)空中立交桥为例验证所提出模型和方法的正确性与合理性。