机场场面运行优化是短期内缓解运行冲突、减小滑行成本、降低环境污染的重要途径，无论在经济层面还是环境层面都有着重要的意义。本文着眼于停机位系统与滑行道系统两大场面运行重要资源，从理论研究和实际运行层面对其进行了科学、系统和深入的研究。首先阐述了课题的研究背景和意义，凸显了课题的必要性；接着，分别从滑行规划与停机位分配领域总结了国内外的研究现状与成果，并总结了本文的研究内容。然后在描述机场场面基本概念、场面网络的点-链模型与场面运行过程的基础上，详细阐述了运行过程中跑道穿越、滑行道、停机位的各类冲突探测与解脱以及延误计算方法。之后，基于协同运行思想，建立了场面运行框架，描述了停机位调度、滑行道调度的运行方式以及与跑道调度三者之间的信息与决策的协同关系，并以“分块求解、协同运行”为技术路线，分别建立了以加速场面运行、提高运行效率为目标的停机位分配与滑行调度模型。其中，停机位分配模型由战术预指派和实时调配两个子模型构成，采用禁忌搜索算法予以求解；滑行调度模型以滑行成本最小为目标，设计遗传算法予以求解。为实现计算结果的可视化，以深圳宝安国际机场为背景设计开发了基于Google Earth的三维场面运行仿真平台。最后对实际飞行计划数据和优化数据进行挖掘，从机位调配方案、进离场平均滑行时间、运行容量和延误分布等方面进行对比分析并验证了模型具有良好的优化效果。