交通系统是一个复杂的大系统，交通仿真是研究城市道路交通管理和控制的有效手段之一。本文首先综述了交通仿真的发展历程，比较了不同精细度(LOD)和面向不同应用的交通仿真模型。然后针对以往较多的宏观模型和确定性仿真存在的问题，选用微观仿真的思想来模拟离散随机的交通过程。引入面向对象思想分析交通仿真系统中的基本物理实体、基本逻辑实体和仿真环境实体，使用交通领域中的术语弥补模型和实际系统之间的差距，增强了仿真建模的直观性和易理解性。本文完成的是交通仿真系统中的底层“会话层”和中间的“表示层”的主体部分。论文主要工作如下： 1)利用面向对象技术分析交通仿真系统模型之间的横向关系和交互作用，研究静态实体的状态变化和动态实体的运动规律；利用面向对象的程序设计语言实现系统中模型的纵向关系； 2)详细阐述交通微观仿真系统的功能设计、软件设计，分析仿真系统中的实体；实现车流的随机性，建立车辆的到达、车辆在路段上的行驶过程、车辆通过交叉口的行驶过程等模型，完成交通仿真的核心内容； 3)利用三维建模软件MultiGen Creator和实时仿真软件Vega建立交通状态微观仿真的三维虚拟环境，在静态视景中驱动驾驶员-车辆单元、信号灯等动态实体； 4)研究棋盘式道路格局的特点，从理论上分析并分解系统，得到一定的简化依据，进一步研究城市交通路线选择的应用。