交通信号机是城市交通控制系统(UTC)的重要组成部件，它对提高城市道路的利用率、缓解交通拥堵起着重要的作用。信号控制算法是交通信号机的核心技术之一。 本文在回顾传统交通模型、信号控制概念和方法的基础上，针对单路口建立了状态空间模型并提出了一种一步预测交通信号控制算法(OSPA)。与传统信号控制算法采用固定相位方案不同，OSPA根据状态空间模型预测并计算优化目标，根据交通需求和其他约束条件确定相位构成、顺序和持续时间。与传统定时控制相比，OSPA的相位设置更加灵活，更能适应路口交通状况的实时变化。取总停车延误时间为性能指标，采集三十五组实际车流数据进行仿真，结果显示在不同饱和度情况下OSPA的控制效果优于传统定时控制也优于可变相位(VPA)控制。 本文还介绍了一个基于“心理—物理”模型、跟驰模型和两轮模型的Matlab(?)路口交通仿真软件，它能比较合理地仿真车辆在路口的停车、排队和转弯，同时能够计算车辆的总停车延误时间和停车次数，通过串口与信号机原型机相连可以对信号控制算法进行性能评估。