随着我国社会经济的发展和城市化进程的推进,居民的出行频率以及机动车保有量不断增加,而城市交通设施的建设速度却远不及交通需求的增长速度,城市交通的供需不平衡问题愈发突出,在早晚高峰期间城市交通状态呈现饱和已成为常态,交通拥堵现象频发,严重制约着城市的发展和居民生活水平的提高。交叉口是城市道路交汇的节点,也是最容易出现拥堵的地方,如能采取合适的信号控制方法对其各方向车流进行有效组织,有助于减少拥堵发生的频率,防止其进一步扩散。因此,本文以防止排队溢流现象和提升交叉口通行能力为目标,对饱和交通状态下的单交叉口自组织信号控制策略进行了研究,主要研究内容如下:(1)对信号控制的关键参数、性能指标、交通信息检测方法进行了介绍,同时总结了饱和交通状态的定义和产生原因,分析了饱和交叉口的交通特性及常用控制方法,得出饱和交叉口信号控制的关键在于提高交叉口通行能力和控制排队长度。(2)将NEMA双环相位结构和常规相位结构进行比较,说明了双环结构可进行灵活相位切换和相位搭接的特点有利于提升绿灯利用效率。在对进口道排队溢流、上游路段排队溢流和下游路段排队溢流三种饱和交叉口常见溢流情况分析的基础上提出了相应的控制策略。阐述了自组织理论在单交叉口信号控制的适用性及应用现状。在上述基础上制定了饱和交通状态下的单交叉口自组织控制规则,给出了相位优先度的计算方法以及相位最大绿灯时间的确定方法,并以双环相位结构为基础给出了本文控制方法的具体步骤。(3)以深圳市一处实际路网为例利用VISSIM软件对本文控制方法进行仿真验证,通过对多组控制方案的对比分析,证明了在饱和交通状态下,本文的自组织控制方法在控制车辆排队长度及降低通行延误方面有较好的控制效果。