Одним из направлений дальнейшего развития авиационной транспортной системы является создание методологических основ эффективно оптимальной эксплуатации воздушных судов, поэтому повышение их экономичности является одной из важных задач, поскольку их совершенствование связано с экономией материальных и финансовых ресурсов, что отражается на структуре парка воздушных судов и на процессе пассажирских перевозок.
Методологическая и структурная разработка сложных авиационных транспортных систем требует проведения широкомасштабных научных исследований по всем основным фундаментальным направлениям. Причем роль начального этапа синтеза структуры повышается, так как на этом этапе должно быть принято большинство концептуальных и структурных решений, которые будут определять эффективность и экономичность будущей структуры парка воздушных судов. Широта решаемых задач определяется большим многообразием типов воздушных судов, комбинацией маршрутов движения.
Основная особенность структуры авиационной транспортной системы заключается в многовариативности процесса пассажирских перевозок, а также сложности в структурировании парка воздушных судов. В связи с этим, неотъемлемой частью процесса формирования авиационной транспортной системы является оптимизация парка воздушных судов, включающая в себя модель режимных характеристик, модель конструктивно-геометрических параметров, модель инерционно-массовых параметров, модель физико-механических параметров, модель технологических параметров, экономико-математическую модель, с учетом целевой функции и системы ограничений. Для решения таких задач необходимо иметь простые, но достаточно точные методы расчета, позволяющие повысить эффективность процесса пассажирских перевозок.