随着我国城市化进程的不断推进,城市规模不断扩大,汽车拥有量快速增长,交通拥堵、交通污染和交通事故等一系列问题也随之而来。交叉口是整个城市道路交通网络的瓶颈,对交叉口运行状态的改善迫在眉睫。由于交叉口群中的交叉口之间具有较强的关联性,对单个交叉口交通信号的调整往往会影响与其相邻的若干个交叉口的交通运行状况,因此急需一种从交叉口群整体的战略角度出发,对交叉口进行信号配时优化设计的方法。本文依托国家自然科学基金面上项目(51878166),立足于我国城市交通发展现状和工程需求,首先以重庆市为例,基于由“交运之星~?—TranStar”软件平台构建的重庆市交通网络基础数据库,对交叉口群内部的交通特性进行定量化分析,并根据交通流量的相似性进行短时交通流预测。其次从交通负荷度较高的关键交叉口出发,根据节点之间的邻接关系,使用广度优先搜索算法确定节点访问顺序,依据交叉口关联度的强弱划定交叉口群的范围;利用DTW距离衡量交通流量序列之间的相似性,使用深度优先搜索算法确定交叉口群关键路径的选择范围集,并从中选出交叉口群关键路径,将交叉口群的协调控制问题降维简化为不同关键路径上的协调控制问题。最后对经典的单点定时配时设计和干线协调控制方法进行改进,使之适用于交叉口群的协调控制,附带借助“交运之星~?—TranStar”软件平台进行算法的软件实现,推广研究成果的工程应用。本文提出的基于关键路径识别的交叉口群信号配时优化方法,对于降低城市道路车辆延误,提高交通网络服务水平,缓解城市交通拥堵,减少交通污染,节约能源消耗,建立安全、顺畅、低碳、经济的城市交通系统具有重要的意义。