Diese Monografie untersucht das Flugverkehrsmanagement als ein gekoppeltes soziotechnisches System, in dem Sicherheit aus dem Zusammenspiel von organisatorischen, verfahrenstechnischen und technologischen Komponenten entsteht. Die Arbeit entwickelt einen systemischen Analyseansatz, der auf den Unfallursachenmodellen STAMP und STPA, den Belastungen der Fluglotsen und den Grenzen der menschlichen Leistungsfähigkeit sowie der Quantifizierung der Luftraumkomplexität basiert. Ein zentraler Beitrag ist eine integrierte Architektur zur Entscheidungsunterstützung, die die Betriebszentralen der Fluggesellschaften über einen bidirektionalen Datenkanal mit den ATM-Einrichtungen verbindet und über ein Subsystem zur Konfliktlösungsempfehlung sowie eine Inferenz-Engine auf Basis von maschinellem Lernen verfügt, die eine Gradienten-Boosting-Risikoklassifizierung ermöglicht. Die Monografie behandelt den flugbahnbasierten Betrieb, die Auswirkungen konvektiver Wetterereignisse auf die Kapazität, Cybersicherheit in den Bereichen Überwachung und Kommunikation sowie den Weg hin zu einem autonomen Flugverkehrsmanagement, wobei praktische Beispiele eine deutliche Verringerung der Entscheidungslatenz im Vergleich zu sprachgesteuerten Basisverfahren demonstrieren.