近年来，随着国际民航旅客量的贸易量的剧增，我国飞行流量快速增长，航空器数目日益增多，机队规模和航线网络不断扩大，空中和地面冲突也越来越频繁，尤其地面跑道安全问题日趋严重，跑道侵入等不安全事件也逐年增加，跑道侵入事件的增多对机场当局保证民航机场跑道安全提出更高的要求。如何在飞行流量不断增长的情况下，能够保障民航机场跑道运行的安全；并且预防和降低跑道侵入事件的发生是当前国内外民航研究的热点问题。跑道是地面航空器运行的主体，航空界把航空器在跑道运行过程的多发事故阶段称为“黑色11分钟”。本文以跑道侵入为研究对象，通过对国内外跑道安全理论的研究，较为系统和全面地分析了国内外跑道安全形势，并归纳、总结跑道安全资料。从人、机、环境和管理四个方面描述跑道侵入的成因，并把这些成因进行分类，运用高斯贝叶斯网络模型构建导致跑道侵入的贝叶斯网络因果图，经MATLAB软件计算和绘制出基于贝叶斯网络模型的因素的均值和均方差曲线图。结果表明，均值图能够反映在跑道侵入事件发生时，由某一因素导致该事件发生的平均水平值；均方差图的走向趋势表明了某一因素偏离确定性的大小值，当均方差减小到极小值时，该因素得到确定。基于高斯贝叶斯网络模型的跑道侵入成因机理的研究为防范和分析实际跑道侵入事件提供了直观的参考。通过对风险管理的理论的学习，从风险识别、风险评价、风险预测和风险控制四个方面构建跑道侵入风险管理体系，描述它们之间的联系和在整个跑道侵入风险管理体系中所起的作用。根据影响跑道侵入的空中交通管制因素的不可预见和不可统计的特性，分别利用模糊集知识和改进TOPSIS方法，构建基于模糊集和改进TOPSIS方法的跑道侵入风险研究模型，用这两种方法得出因素的风险值排序一致的结果。研究表明，运用模糊集和改进TOPSIS方法分析跑道侵入中不可精确的因素具有可行和有效性。在对跑道侵入风险研究的基础上，为降低跑道侵入的风险，减少民航机场跑道侵入事件的发生，提出了防止跑道侵入的主要技术手段和防御措施。