在城市道路交叉口，当红灯变绿灯时，等候放行车队中的车辆依次起动，将产生起动波，并以一定的速度沿车队上游传播，其波速大小是信号灯合理配时的重要参数之一。本文从微观角度出发，研究了车辆起动波波速算法，并探讨起动波波速的预测问题。具体如下：论文首先对基于交通心理学和车辆跟驰模型物理机制的车辆起动波波速算法进行分析，指出用车辆特征长度值代替实际车辆长度值会影响到波速算法验证结果的可信度；在此基础上，本文制定了新的交通调查方案，对梧州市区交叉路口车道上的车队起动过程展开交通调查，并将调查数据用于重新验证该算法的可行性。结果表明，该算法可根据路面实际交通状况科学实时地预测车辆起动波波速。基于车辆起动波波速平均值既可以是总的传播长度除以传播时间，也可以是传播车队中两两车辆间传播速度的平均值的思路，论文应用交通心理学和车辆跟驰的物理机制，推导出基于最小可觉差的道路交叉口车辆起动波波速算法，并运用交通调查获取的实测数据进行了验证。结果表明，该新算法能够有效地预测平面信号交叉口红灯转绿灯时的车辆起动波波速。基于以上起动波波速算法，创新性地设计了一套车辆起动波波速预测系统。该系统设计包含信息采集系统、信息处理系统和显示系统三大功能模块，文中给出了各功能模块的原理、技术要求及软、硬件设计。信息采集系统釆用地感线圈实时釆集车辆信息，并通过单片机进行信号处理，获取车辆相关信息。信息处理系统基于车辆起动波波速算法，依据信息采集系统采集的车辆信息计算起动波波速。显示系统主要由数码管构成，用于显示信息处理系统运算出的起动波波速值。最后，论文采用仿真软件对整个信息处理及信息显示输出过程进行了系统仿真和评价，在此基础上，利用建立的车辆起动波波速预测系统实验模型模拟实际交通情况，预测起动波波速，对设计的车辆起动波波速预测系统的功能进行了评价。模拟仿真及实验结果均表明，该系统能够依据路面的实际交通状况实时预测车辆起动波波速。