交织区是城市干道的重要组成部分,由于交织区内复杂的车道变换、交织以及驾驶行为,极易形成常发性拥堵瓶颈,不仅交织区内的通行能力受到极大限制,交通流的倒灌和扩散对主干道的影响也较为严重。面临日渐饱和的交通量,匝道控制和可变限速控制是缓解交织区拥堵的重要手段,然而匝道控制只能针对较简单的交织区,对复杂的交织运行环境控制效果较差,且目前少有针对实施控制条件下交织区通行能力的研究。因此,论文提出了干道合流交织区车道控制下通行能力分析与优化研究,建立了车道控制下通行能力模型和车道配时模型,对交织区控制方式的评价、优化和改善以及了解交织区的通行能力具有重要的作用。首先,论文对交织区运行影响因素和交织区通行能力评估方法展开综述,分析并总结了现有交织区通行能力研究方法,并依据对现有的交织区匝道控制策略的分析,提出现有研究的缺失点,在此基础上,确定论文车道控制下交织区通行能力的研究方向和内容。其次,针对论文的研究需求,制定并实施了干道交织区的数据采集和处理方案,通过交通调查,对交织区进口道上游交通流特性(速度、流量、占有率)的时变特性进行了分析,并以入口车道临界速度和临界占有率为控制变量确定交织区交通拥堵的临界状态,为判断车道控制实施提供依据。此外,通过实测数据研究了干道交织区的车辆跟驰和换道特性,为后文的仿真路网构建提供基础。然后,论文根据入口车道不匹配性及车辆强制换道对交织区通行能力的折减分析,提出了交织区汇入车道信号控制方式,控制驶入交通量和交织比例,采用交织折减系数和信号控制基本参数,构建了车道控制下的交织区实际通行能力计算模型,并基于实测数据对模型系数进行标定。在此基础上采用矩阵变量构建了交织区不同相位下的信号控制方案,以交织区内实际通行能力最大为目标函数,交织区内交织比例、相位控制方案、入口车道排队、周期时长为约束条件,提出了入口车道最优信号配时模型。最后,以袁家岗附近的交织区为研究对象,应用论文模型分析二相位和三相位车道控制方案,并构建仿真,对二相位最优、三相位最优和无控制三种方案进行对比,结果计算表明采用入口车道控制后,交织区实际通行能力和整体运行情况得到明显的提升。