随着城市化进程的不断加快与人民生活物质水平的日益提高,机动车的数量也在大幅度增长,城市道路交通拥堵日益频繁严重。交通拥堵一般源于局部拥堵路口或路段,随着时间的推移拥堵车辆会逐渐向四周扩散至整个路网。本文以交通区域路网为研究对象,对区域交通状态分析和交通承载能力进行定义计算,并对过饱和状态下区域信号控制优化问题展开研究,主要研究内容包括以下几个方面:（1）为准确分析区域路网交通状态,利用交通饱和度分辨未饱和与过饱和状态,定义了路段权重系数,从子路段到路段再到路网层面推导计算交通拥堵指数、行程速度等参数评价交通运行情况,研究了交通饱和度与拥堵指数之间的特性变化关系,分析路网交通拥堵的产生与传播机理,确定了区域交通状态与运行情况的评价方法。（2）定义了道路交通承载能力并给出其通用性计算公式,分析了道路渠化、驶入驶出流量以及信号控制等相关因素对承载能力的影响;为保证过饱和状态下单交叉口各进口路段交通的有效运行,确定了单交叉口交通承载能力计算与优化模型,并结合算例通过调节绿信比获得对应道路、流量条件下的交叉口最大交通承载能力,且控制效果显著。（3）针对过饱和状态下的城市区域路网交通拥堵问题,提出了对应的静态、动态拥堵防控策略;之后根据路网内各交叉口之间的关联性确定了对应流量与信号配时参数之间的关系式,给出了区域路网交通流运行的判断准则;基于判断准则分析路网内交通拥堵的消散与扩散过程,确定路网的真性拥堵与假性拥堵,建立了与之对应的交通信号控制优化模型与方法以改善过饱和状态下的路网交通运行情况。（4）选取实际区域路网作为研究对象判断交通流运行情况,针对不同时段下路网流量情况判断交通拥堵的真假性。针对假性拥堵实现拥堵消散,避免路段车辆的累积性排队;针对真性拥堵则根据信号优化模型有效提升路网承载能力,尽可能延缓路网上各路段发生排队溢流的时间,使其在交通流正常运行条件下承载较多车辆,路网内各路段负载均衡的优化效果明显。