本发明提供了一种基于双层协同进化的航路网络拓扑设计方法，将航路网络规划问题归结为航路网络拓扑连接关系优化问题和航路汇聚点位置布局优化问题，建立多目标优化模型；本发明运用计算几何的方法得出满足约束条件的航路网络拓扑结构，再运用多目标优化算法对航路汇聚点位置布局进行优化，对经过航路汇聚点优化后得到的航路网络全拓扑结构，进行非支配排序，提取和输出航路网络全拓扑结构。本发明建立了航路网络拓扑优化模型，采用分层优化的思路，即“分别优化，总体进化”，逐渐趋向最优结果，可以快速地生成经济、安全的航路网络拓扑结构。