目前，道路资源紧缺，针对公交专用道时段性闲置现象与现有公交专用道复用技术的不足，在确保公交优先的前提下，研究了面向公交专用道复用的交叉口信号控制关键技术。首先，构建了面向专用道复用的交叉口信号控制系统拓扑结构，建立了交叉口信号控制关键技术体系；探讨了面向专用道复用的社会车辆还道方式，并建立了社会车辆还道时间预测模型，其中，社会车辆还道的触发信息为公交车辆行驶位置。在分别阐述了GPS技术与RFID技术实现公交车辆定位存在不足的基础上，研究了面向专用道复用的车辆组合定位方法；利用组合定位系统对杭州市快速公交（BRT）一号线车辆运行数据进行了大量采集；开发C/S架构软件对采集到的数据进行处理。根据车辆运行数据处理结果对公交车辆行程时间分布特点及公交车辆行驶速度进行了分析，在此基础上，建立了面向专用道复用的公交车辆行程时间预测模型，并通过预测结果与实际测量结果的比对分析，检验了预测模型的可靠性。依据社会车辆还道时间与公交车辆行程时间的关系，设计了面向专用道复用的交叉口信号控制方法，该方法分为绿灯时间延长与红灯时间缩短两种实现方式；利用微观交通仿真软件Paramics对交叉口信号控制方法进行仿真实验，结果表明：在平峰交通环境中，文中设计的面向专用道复用的交叉口信号控制方法能在保证交叉口整体交通效益与公交车辆行程时间不受影响的情况下，缩短社会车辆的还道时间与提高道路资源利用率，且绿灯时间延长方式产生的效果优于红灯时间缩短方式。最后，以面向专用道复用的交叉口信号控制方法为理论基础，设计了基于单片机技术的交叉口信号控制系统硬件结构与软件架构；详细分析了系统功能需求；设计了信号灯模拟实验板，以实现系统硬件布设模拟，并通过二次开发实现系统软件功能，为面向专用道复用的交叉口信号控制方法的实现提供参考。