计算机仿真是目前人们进行科学研究和解决现实中难以实现问题的一种主要方法。交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的一个重要应用。从上世纪50年代人们就开始利用计算机对交通现象进行模拟。经过几十年的发展，在交通理论、计算机硬件和软件技术、基础交通设施和社会需求不断发展的推动下，交通仿真的研究，尤其是微观交通仿真的研究取得了巨大的进展。计算机硬件和软件技术，尤其是软件编程和建模技术在最近几十年中的不断飞跃对交通仿真的发展起到了至关重要的作用。定性分析、模糊逻辑、专家系统、地理信息系统、遗传算法、神经网络、并行计算、面向对象、虚拟现实和元胞自动机等计算机理论和技术为交通仿真提供了新的研究思路和方法。研究表明，元胞自动机建模技术是研究交通流动态问题一种简单有效的方法。元胞自动机模型以简单的规则表述反映了实际交通流中发生的各种复杂现象，并能方便地实现仿真预测。因此，本文以城市道路交通微观仿真建模和相应的仿真软件系统开发为研究重点，在了解和学习国内外微观交通仿真研究基础上，对微观交通仿真研究的现状和存在的不足进行了综述性的分析和评价；并提出了微观交通仿真模型体系结构，该模型体系由交通需求模型、路网描述模型、方案描述模型、车辆行驶模型和网络分析模型所构成，为今后进一步深入的研究提供了思路和框架。重点详尽地阐述了发车模型和车辆行驶模型，包括车辆跟驶模型和车道变换模型，以及这两类行驶模型的已有的研究成果。提出了城市道路交通微观仿真软件系统开发中一些关键技术问题的处理方法，包括用元胞自动机技术建立模型的方法、面向对象软件设计技术、系统设计及实现技术、软件输入输出界面技术等。最后，在JAVA平台上开发了一个基本的微观交通仿真软件——环形公路仿真器，初步地实现了上述模型，为以后开发用于网络交通分析和控制系统策略评价的大规模微观交通仿真软件打下了基础。