本发明公开了一种综合考虑空域拥堵和航班延误的空中交通网络流量优化方法，包括：考虑地面等待、改航、空中调速和空中等待等空中流量调控措施，建立一个多目标空中交通网络流优化模型；基于时空分离思想，提出路径时间分配系统算法，通过分别对航班进行路径搜索和时间优化操作，对多目标模型进行求解；同时设计预选算子嵌入路径时间分配系统算法中，提取有效路径解，减小搜索空间，提高运行效率。本发明可以同时最小化空域拥挤和航班延误，且运行效率高，符合空中交通网络流优化的实时性要求。