近年来,交通量的持续增长使得我国繁忙航路上的航班延误愈发严重。我国现有的航路结构和运行方式,无法让航班在航路拥堵时选择更优的路径。因此,为解决繁忙航路的拥堵问题并提高运行效率,本文对繁忙航路分流路径设计进行研究。首先,考虑分流路径设计中的限制性因素,包括扇区容量限制和航路点通行能力限制。扇区容量方面,通过建立复杂度模型将多个指标转化为一个复杂度值来衡量工作负荷,借助非线性回归分析法找出复杂度与工作负荷的联系,并以工作负荷为中间量,评估相应的扇区容量。航路点通行能力方面,在以往理论推导的基础上构建仿真计算模型,通过对交通流的仿真模拟得到航路点通行能力。仿真结果表明,该方法考虑的更为全面,得到的通行能力值相较于解析计算方法也更加准确。其次,对繁忙航路分流路径进行设计。通过对繁忙航路的分析,确定航路点通行能力、扇区容量和航空器性能三个主要限制性因素。根据分流路径设计的初衷,以最小化分流路径长度和航段最大流量为目标建立分流路径模型,并结合理想点法转化为单目标优化问题进行求解。以京沪航路为例进行验证,考虑到周边临时航路的使用以及分流路径与进离港点的结合问题,设计出四种不同的方案。通过对四种方案的评价分析,为分流路径的实际运行提出了提高临时航路使用率的合理化建议。最后,针对以往研究中没有考虑不同航班的需求差异、分配时往往只注重整体效率或个体公平等单方面目标的问题,本文从航班个体的时隙分配层面出发进行多路径交通分配,考虑航班的不同需求,依照偏好将航班分为两类,并以不同航班为博弈方,以最大化不同航班的效用为目标建立基于纳什均衡的博弈分配模型。基于改进的优先级首位交易循环算法对模型进行求解,在保证整体效率较高的基础上尽可能使各航班的需求得到满足。实例验证中将博弈分配方法与常用分配方法进行比较,证明了博弈分配方法可以实现效率与公平的相对统一。