面向节能减排的机场地面运行优化研究目的在于通过控制进离场航空器通过机场地面节点时间来减少航空器地面等待时间从而达到节能减排的目的。首先提出基于滑行动作的油耗和污染物排放量计算模型,通过该模型可计算出进离场航空器在地面滑行过程中正常滑行、转弯、加速和等待这四种滑行动作对应的油耗和污染物排放量,计算结果表明航空器在地面等待阶段油耗和污染物排放量占比较大。其次研究跑道起降顺序优化问题,以航空器在跑道等待时污染物排放量最小为目标函数,考虑起降间隔约束、受限位移约束等约束条件建立数学模型,并根据模型特点设计了结合滚动时域策略的强化学习算法求解该模型。通过与先来先服务策略的排序结果分析比较,结合滚动时域策略的强化学习算法排序结果优于先来先服务策略排序结果。最后以基于滑行动作的油耗和污染物排放量计算模型为目标函数,考虑航空器跑道起降时间约束、场面滑行冲突约束等约束,以航空器经过滑行路径关键节点时间为决策变量建立场面滑行优化模型,并利用遗传算法求解该模型,得出经过优化后航空器经过滑行路径关键节点时间。对比经过模型优化后和仿真软件输出油耗和污染物排放量数据,优化后油耗值降低了31.59%,CO排放量降低了32.29%,HC排放量降低了37.74%,NO_X排放量降低了35.46%,SO₂排放量降低了21.15%,说明经过模型优化后的结果优于未优化的结果。