随着城市机动车保有量的逐步攀升,尤其在早晚高峰时段,道路拥堵问题已经成为很多城市的痛点。因此,人们想到通过发展公共交通来解决城市拥堵问题,公交优先策略应运而生,但随着道路上优先的公交车辆越来越多不可避免会遇到多辆优先车辆同时发送优先请求的问题。为解决上述问题,本文建立了考虑多优先请求的公交信号优先模型,并在此基础之上将信号优先模型应用在城市干线上。本文的工作总结如下:(1)在信号交叉口处,提出了一种多请求优先信号控制方法。对多个优先请求在相同相位和冲突相位时导致所有受影响公交车辆的乘客延误变化进行了分析,同时考虑了优先相位和非优先相位的社会车辆乘客延误变化。选取交叉口总体乘客延误变化作为指标来评估不同请求的优先级,给予能够最大降低交叉口乘客延误的公交车信号优先。通过VISSIM仿真对比实验证明了模型在各个评价指标下都能取得良好的效益,提升了公交信号优先实施的效果。(2)在城市干线层面,建立了一种干线实时双向绿波协调控制模型。同时考虑了协调控制内部和外部的延误,在计算协调控制内部延误时分析上下行车队到达交叉口的不同情况,其中包括“头尾受阻”、“头尾通过”、“头过尾阻”和“头阻尾过”,对不同情况造成的延误进行说明。然后,提出一种嵌套遗传算法,外层以最小化协调外部车辆延误为目标,内层以最小化协调控制内部延误为目标,最终获得最优的交叉口信号配时和交叉口间的相位差。通过VISSIM仿真实验证明了实时双向绿波协调控制能够有效减少干线车辆的延误。(3)提出了一种双层优化模型,上层为实时双向绿波协调控制,能够根据道路的车流量进行实时的信号配时优化,最小化连续交叉口的延误,下层为考虑多优先请求的公交信号优先控制。为了让信号优先控制模型满足干线实施条件,通过增加协调相位的最小绿灯时间为约束条件,避免信号优先对干线协调控制造成破坏。通过VISSIM仿真对比实验也能够证明在干线双向绿波协调控制的基础上同样解决了多优先请求冲突的问题,提升了道路的通行效率。