随着我国国民经济的高速发展和城市化进程的加快，机动车保有量和道路交通量急剧增加，城市交通基础设施建设速度远远跟不上快速增长的交通需求，城市交通供需矛盾十分尖锐。仅仅依靠于传统的交通管理方式，单从道路和车辆的角度考虑，很难解决不断恶化的交通堵塞、事故频发、环境污染、能源短缺等世界各国面临的共同问题。基于车车、车路信息交互建立人、车、路一体的交通运输系统，对提高交通运输系统的效率和安全性，实现交通系统的可持续性发展具有十分重要的意义。车路协同技术是当今国际智能交通领域的前沿技术，是城市交通问题的有效解决方案。车路协同系统运用先进的全时空动态交通信息采集、融合技术，通过全方位实施车/车、车/路动态实时信息交互进行车辆主动安全控制和交通协同管理，是一个涉及多因素、多层次复杂关系的大规模实时分布式系统。城市道路网中的交通干线是城市交通运输的大动脉，它们经常要承受巨大的交通压力，因此努力提高干线的控制效果对改善整个城市交通状况具有重要意义。开展车路协同环境下干线交叉口信号协调控制技术研究，有利于为改善我国道路交通安全和效率提供技术储备。因此，本论文在分析国内外车路协同系统和交通信号控制系统的基础上，分析车路协同环境下驾驶员行为特性，建立面向车路协同环境的城市干线交通流模型；解析车路协同环境下交通信号控制系统与交通流之间的交互作用机制，建立基于车路协同环境的干线交叉口信号控制方法和模型，并开展交通仿真实验测试和验证，为开发下一代交通信号控制系统奠定基础，具有重要的理论意义和实用价值。本论文在研究车路协同技术体系框架和城市干线交叉口信号协调控制基本方法的基础上，提出了一种车路协同环境下干线交叉口信号协调控制模型，并对车路协同环境下车辆速度引导模型进行了研究。第1章回顾了国内外关于车路协同系统和城市交通信号控制的研究现状，针对当前信号控制方法存在的不足，提出了利用车路协同技术，提高交通信号控制的重要性，进而引出本文的研究内容以及具体章节安排。第2章详细介绍了车路协同系统技术体系框架。第3章分析了干线协调控制的基本理论和常用干线协调控制模型。第4章首先分析了车路协同环境下交叉信号控制系统框架，研究了道路交叉口车辆运行过程、并给出了车路协同环境下干线交叉口信号控制流程，建立了车路协同环境DSDS(Dynamic Speed guidance and Dynamic Signal timing)策略下的干线交叉口协调控制模型，并分析了车路协同环境下单交叉口单车和多车速度引导模型。第5章构建了车路协同信号控制实验系统，并对各个模块的设计流程进行了详细的论述。并以4个交叉口为实验对象，仿真实验表明，本文建立的交通信号控制方法优于传统定时控制和MAXBAND干线协调控制方法。本文对车路协同环境下干线交叉口信号协调控制方法进行了深入的研究，研究结果表明本文建立的交通信号控制方法优于传统定时控制和MAXBAND干线协调控制方法。然而本文建立的基于车辆延误和停车次数的信号控制模型没有考虑车辆之间的个体差异性，并且未考虑行人和非机动车的对干线交叉口的影响，这与国内城市交叉口机非混行的现状在一定程度上不符合。因此车路协同环境下混合交通流信号控制方法有待进一步分析。