随着城市智能交通系统设施的快速发展建设,车-车通信和车-路通信的技术不断完善与运用,车辆互联逐渐从实验走向实际道路交通环境,车辆互联环境运行后将显著改变现有车辆驾驶行为方式,与现阶段交通运行机理产生较大差异。本着交通理论研究先行的理念,探讨研究车辆互联环境下的交通流运行特性与通行能力研究分析,对推进车辆互联技术发展和交通流理论研究尤为重要。本文选取城市道路信号交叉口作为研究目标对象,通过搭建实验平台和仿真分析平台对车辆互联环境下交叉口交通流运行特性和通行能力研究进行了探索性研究。首先,本文搜集了大量国内外关于车辆互联环境下交叉口理论和控制策略研究文献资料,梳理了已有的研究成果,提出了本文研究侧重点,即车辆互联环境下交叉口的交通流特性和通行能力研究。为了模拟车辆互联环境下的交通运行状态,搭建了短距离车-车通信实车实验平台,选取新修的道路交叉口模拟车辆互联环境下的交通运行环境。采集车头时距参数重点分析车辆互联环境下车辆启动行为,并与传统交通运行环境进行对比分析,定量分析确定了车辆互联环境对交叉口车辆启动过程和进口道饱和流率的影响。其次,本文主要研究分析了交叉口车速引导模型。车辆互联环境下交通信息获取更加及时准确,驾驶员将提前采取加速或减速措施控制车辆运行状态,以保证车辆能高效通过交叉口。根据信号灯状态信息、车辆距离停车线距离、车辆运行状态信息等,运用运动学理论构建绿灯期间车速引导模型和红灯期间车速引导模型,引导车辆在进口道上游提前采取加速或者减速行为。车速引导模型是研究分析车辆互联环境下交叉口运行状态的基础模型,反应了车辆互联环境交叉口交通运行与传统交通运行环境的本质差异。再次,利用C#编程语言对仿真软件VISSIM进行二次开发,搭建了车辆互联环境下交叉口仿真分析平台。选取典型交叉口,对不同信号周期、不同饱和度、不同绿信比条件下的车辆互联环境下交叉口进行交通仿真运行,采集车辆运行车速,交叉口延误和排队长度等参数。定量分析了车辆互联环境下车辆运行速度与传统交通运行环境的差异,对交叉口延误和排队长度进行了回归分析,尝试推导构建了交叉口延误和排队长度计算模型。最后,选用饱和流率法分析车辆互联环境下交叉口通行能力计算方法,根据饱和车头时距和车辆启动行为分析,探讨了通行能力计算方法,并量化分析了通行能力提高程度。