随着经济发展和人民生活水平的提高，机动车辆迅猛增多，公路与城市道路面临着日益拥挤的交通问题。交通拥挤导致时间延误，交通事故增多，环境污染加剧，燃油损耗上升，成为国民经济发展的“瓶颈”；集计算机、通信和自动化等高新技术于一身的现代交通控制技术，在交通管理中发挥着越来越大的作用。城市交通是由一个一个的区域道路组成，所有区域承担着城市主要的交通流量，解决好城市区域的控制问题，就能大大缓解城市的交通拥挤，提高交通效率。为此本论文致力于采用先进的计算机技术，研究适合我国国情的、经济且控制效果好的城市区域信号控制系统，俗称“面控”。在这种背景下，本文在介绍现有的单交叉口、干线交叉口信号控制配时方法基础上，主要对由系列平面交叉口组成的城市区域交通信号控制的控制方法和数学模型上进行了专门的研究，该文的方法和模型统一了各种不同的交通状况的信号配时模型，适用范围大，实现了动态周期、动态相位时长的配置，提出了新的延误计算方法，从而构成了一套完整的城市区域交通信号系统控制的优化设计模型。 本文的主要工作：1.模糊控制理论在单交叉口和城市干线交叉口配时上的应用在交叉口配时的方法上，数学模型难于实现动态的实时情况，而智能控制方法的不同也决定了控制的效果的不同，模糊控制方法能模拟人脑思维处理模糊信息，能很好得解决交叉口的交通参数的不稳定性和不精确性。同时为了提高精度，模糊规则使用神经网络把离散的模糊规则连续化，提高了规则的准确度。2.实现了动态周期和相位时长的决策 由于交叉口的交通情况的不稳定性，用时间聚类的方法分时采用不同的模型进行控制，很难实现交通的异常情况的控制。本文采用了根据交通的实时情况决策出即时的周期和各相位的时长，提高了交通控制的效率，能有效地对各种交通状况进行有效的实时控制，增强了处理异常情况的能力。 3.建立了区域控制的基于细胞传播的数学模型在区域控制方面，由于要考虑的问题太多了，很难建立起来一个适合各种交通情况的数学模型，基本上都是使用智能方法进行控制。本文实现了基于细胞传播模型的数学模型，针对该模型简化了延误的计算方法，该模型在以延误为优化函数的前提下，选择下一个步长时的最佳相位组合，从而实现了整个区域的优化控制，而且实现了动态周期和相位的配置，把延误降到最低。该模型很容易推广到复杂的交通区域，对于多相位，多路口类型，多种交通状态都适用。 4.对以上的区域控制细胞传播模型，给出了三种交通状态进行了模拟，结果说明了在这三种情况下，该模型都能很好的解决控制问题以达到延误最小，表明了本文所提出的这个模型是高效可行的。