航空运输业的壁垒促使航空公司寻求联盟合作完成跨国运输服务。目前三大国际航空联盟的市场份额已超过全行业的60%,但联盟内航空公司的发展遇到一定的瓶颈,如南航2020年起正式退出天合联盟。联盟航空公司如何根据自身侧重和方向,依托联盟发展枢纽机场布局国际航线,将联盟航线资源转换为自身航线网络优势,值得航空公司深思。为此,本文对航空公司联盟航线网络的结构特性和优化策略进行研究。首先,基于复杂网络理论对三大联盟航线网络的拓扑特性和鲁棒性进行对比,结果表明,星空联盟网络辐射的节点数最多、平均度数最大,三大联盟网络都具有无标度特性;三大联盟网络在随机失效下的鲁棒性都较强,而在蓄意攻击下的鲁棒性都较弱;两种失效模式下,星空联盟网络的鲁棒性均优于天合联盟和寰宇一家。其次,基于联盟航线网络的结构特性,包括任一OD流中转不超过两次、增加门户枢纽的拥堵成本等,以联盟中航空公司合作网络的总成本最小为目标,构建考虑门户枢纽拥堵的联盟航线网络三下标优化模型。选择案例进行计算,证明模型中拥堵成本的加入可以使优化的联盟航线网络在具备一定运输经济性的同时,也具备良好的网络连通性。最后,针对国际航线网络优化存在诸多不确定性因素的特点,考虑旅客需求的不确定性,进一步建立联盟航线网络随机优化模型。引入随机优化模型的两个评估指标,通过算例证明联盟航线网络随机优化模型相较于单情景优化模型和期望值模型均显示出一定优势,并通过灵敏度分析对随机优化模型进一步进行评价,为航空公司优化联盟航线网络布局提供了参考依据。