交通控制系统的设计与应用是解决城市交通拥堵问题的重要技术之一。交通控制策略研究涉及到多项技术领域,但其核心之一就是动态城市交通流预测模型的建立和算法的实现。交通仿真分析技术具有直观、准确、灵活的特点,是反映复杂交通现象的重要分析方法,且一体化仿真环境则向用户提供了一个类似于对实际系统进行实验的框架。本文的研究目的就是建立面向控制应用的城市交通网络宏观模型,该模型可适用于研究交通优化控制算法使路网交通流得到合理的分配与优化。从交通优化控制仿真研究的实际需要出发,进一步开发了城市交通宏观控制模型仿真系统UTFS(Urban Traffic Flow Simulation)。论文的主要内容如下:(1)结合路口交通流模型和路网拓扑结构模型,建立了城市交通网络宏观控制模型,对网络交通流的宏观特性进行实时动态预测。(2)研究与分析现有的路口交通流模型,从路网中车辆的行驶速度、车辆的行驶延迟时间、车道饱和流率的计算与修正等方面对该模型作了改进,更加准确地描述了路网内交通流状态的演化过程。(3)基于城市交通网络宏观控制模型,对交通网络系统各要素及它们之间相互关系建模仿真,在vc++.net环境下,开发了城市交通宏观控制模型仿真系统。(4)选取典型网络进行应用研究,仿真结果表明:该模型满足交通控制对控制模型的实时性和精度要求,用作交通控制系统中的控制模型是合理可行的;该仿真系统可作为城市交通网络宏观控制模型验证的有效工具,也可作为城市交通控制系统控制和优化研究的辅助工具。