我国城市化和机动化正在以前所未有的速度发展着,城市道路交通拥挤、阻塞现象已经成为热点问题。路段与交叉口是组成道路网络的基本要素,而交叉口又是路网中最重要的节点。交叉口是不同方向的车流、人流交叉汇合的地方,特别是随着机动车数量的迅速增长,交叉口的冲突也在加剧,时常发生拥挤、碰撞、次序混乱,甚至造成严重的交通事故。城市交通控制系统通过在时间和空间上合理的分配路权来解决交通冲突和交叉口秩序问题。但面对越来越庞大的城市道路网络,进行全局优化面控几乎不可能,而且路网上运行的车流具有组团特性,因此需要对路网进行控制子区的划分。通过划分将路网分割成若干个控制子区,对这若干个子区进行交通优化控制,实现城市交通控制的系统优化。首先,本文分析了国内外交通信号控制系统和方法的发展现状,面对拥挤的路网,现有的研究成果未有对大型城市路网复杂性交通流运行进行有效控制的方法。本文通过对干道交叉口群组之间的关联性与影响因素的分析,提出了关键交叉口的概念和确定关键交叉口的方法。通过对路网众多交叉口的分析,选择出关键交叉口,并依据关键交叉口划分出路网中的优化控制子区。然后,将控制子区看做路网结构中的基本单位,对内部的交叉口群进行研究,分析子区内干道协调控制影响因素的分析,并根据多目标优化理论与双层规划理论建立了子区内干道控制决策优化模型,从交叉口的总输出车辆以及总延误时间的角度对子区内部交叉口群组进行优化。最后通过实例,运用MATLAB软件对子区的划分编程,采用遗传算法对模型求解,根据VISSIM仿真软件对子区控制优化方法进行了仿真验证,有效的提高了控制子区的交通通行能力,从而提高整个路网的交通运行能力。