随着我国机场数量增加和规模扩大,机场发展对空域的需求不断增长,尤其是多机场终端区的空域资源更加紧张。绿色机场建设要求资源节约,这里的资源理应涵盖空域。开展机场规划中的空域资源节约研究,填补国内空白,对于我国未来高密度机场建设和“一市两场”、“一市多场”发展都具有重要意义。研究表明,在规划层面实现终端区机场空域节约必须“空、地兼顾”,通过科学合理的空域结构(航线安排、飞行程序设计、进离场点配置)和机场地面设施(机场间距、跑道数量与构形)规划设计才能实现。在综合分析国内外机场终端区空域利用情况的基础上,论文提出了三类典型空域模型(常规模型、共享移交点模型和共享航线模型)和三种典型的终端区机场间位置关系(平行关系、平行错开关系和非平行关系),在此基础上论文综合考虑空中和地面,提出了9种空域结构类型,为展开空域利用分析、计算和评价奠定了基础。机场的空域利用程度可采用平均飞行长度、程序保护区占用体积、程序保护区占用面积和空域重叠率等指标进行评价。空域节约必须以保证终端区运行效率和安全为前提,为此论文引入终端区运行容量、飞行冲突率、空域利用集约度等指标对机场终端区运行效能进行评价。论文以SIMMOD作为工具进行了机场终端区空域利用和运行效能的仿真计算与评价。研究表明,终端区内机场之间采用平行错开布局,通过移交点、特别是航线共享能有效节约终端区空域占用。采用航线共享和移交点共享,也同时有利于提高终端区运行效能。论文提出了系统的基于空域节约、提升运行效能的实际终端区空域结构优化方法,包括进离场点(移交点)优化和进离场航线分布优化。将进离场点的设置视为流量需求点与流量分配点的匹配问题,通过采用免疫算法实现优化;通过MAKLINK图论和蚁群算法进行终端区最短路径求解,可构建有利于空域节约的终端区最优航线分布。采用上述理论和方法,对我国上海终端区(含虹桥机场、浦东机场)进行空域结构优化。优化后,终端区空域占用体积减少9.653%,空域利用集约度提升16.042%,成效显著。