交叉口作为路网的瓶颈,其运行状态直接影响到路网的通行状况。为解决交叉口左转车辆的通行问题,采用设置左转待行区已成为各大城市解决交通拥堵的主要措施。与常规交叉口相比,左转待行区提高了道路通行能力,减小了车辆的延误和排队长度,但同时引发了二次停车问题。探究左转待行区设置原理和车辆运行状态,分析交叉口设置左转待行区后车辆停车率的变化特性,综合考虑车辆平均延误和平均停车率,进行信号配时优化,是本文研究的重点内容。首先论文总结了国内外学者对左转待行区的设置条件及信号配时的研究现状,阐述了研究的主要内容。其次,基于交通波理论,从左转待行区左转车辆运行特性出发,推导了左转车辆进入待行区的起动波模型,并结合实例,验证模型合理性。然后通过分析待行区交叉口左转车辆交通波的变化特性,建立左转车辆停车率的修正模型,进一步推导交叉口的信号配时优化模型。最后,以MATLAB为计算工具,以实例交通数据为基础,用NSGA-Ⅱ算法对配时方案进行求解。研究结果表明,本文推导的起动波模型与实际数据拟合效果较好,可作为停车率模型的理论基础;基于交通波理论,并结合实例可推导建立设置左转待行区车辆停车率计算模型;以交叉口的延误和停车率作为评价指标,建立了双目标的信号配时优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法对配时方案进行求解,实例优化后得出优于现状的信号配时参数,最后验证了模型和算法的合理性。