现有交叉口的信号控制方法一般为定时控制和感应控制,如何合理有效地对交叉口进行管理和控制依旧是当下研究的重点问题。其中,感应控制根据检测器检测到的实时动态交通信息,对交叉口做出相应的控制决策,进而控制车辆在交叉口处的运行状态。对于感应控制来说,其控制参数、相位方案、相位控制逻辑都会影响最终控制效果。同时,感应控制除了要满足行驶车辆的通行需求外,也要权衡排队车辆对通行权的需求。基于以上分析,同时立足于当前交叉口信号控制发展趋势和发展需求,论文主要研究工作如下:(1)建立基于交通波理论的车辆排队模型,通过交通波在交叉口停车线后的传递规律,建立模型以描述车辆在路段上排队形成与消散过程,为研究考虑排队车辆的感应控制优化方法奠定基础。(2)提出考虑排队车辆的感应控制方法,从控制参数和相位控制逻辑两个角度对感应控制进行优化:1)优化控制参数:建立初期绿灯时间优化模型,利用车辆排队模型分析排队车辆在交叉口的消散和驶离过程,进而确定初期绿灯时间计算方法;建立极限绿灯时间优化模型,结合相位结构特征,同时考虑排队车辆在交叉口的最远排队距离,对目标函数进行约束。2)优化相位控制逻辑:优化感应控制相位方案,在分析现有研究大多未从相位方案角度进行感应控制优化的基础上,提出基于双环相位结构的相位方案优化方法;提出综合考虑绿灯流向行驶车辆和红灯流向排队车辆对通行权需求的相位切换参数,通过对相位切换参数进行判断,讨论各种情况下的相位切换决策方法;优化感应控制的控制流程,进而从整体上优化感应控制,达到对交叉口信号控制方法改进的目标。(3)借助仿真平台验证本文提出方法的有效性,通过对比实例仿真实验对控制参数优化效果、相位控制逻辑优化效果和考虑排队车辆的感应控制优化方法的总体优化效果分别进行验证。(4)分析实验结果并得出结论,感应控制参数优化模型、相位控制逻辑优化方法与对照组相比分别在降低交叉口延误、减少排队长度等方面有一定程度的优化效果;对比总体优化效果,考虑排队车辆的感应控制优化方法可以使交叉口各个流向的延误趋于均衡,同时可以一定程度地减少交叉口的排队长度。