无信号环形交叉口对低饱和度的交通流具有较好的适应性。但随着我国机动车保有量的快速增长,交通流的饱和度越来越高。无信号环形交叉口的交通拥堵越来越普遍。对无信号环形交叉口的改造时机与改造条件、现有控制方法的适用性、现有控制方法的改进及新的信号控制方法的提出等对缓解无信号环形交叉口的交通拥堵具有重要意义。在对哈尔滨、长春和厦门的部分环形交叉口交通调查的基础上,分析了无信号环形交叉口的冲突特性及交通特性。认为无信号环形交叉口的冲突特性为被动冲突优先,并基于此分析无信号环形交叉口的进口机动车交通特性、交织段机动车交通特性和行人过街交通特性,为其运行状态评价提供支持。在运行特性分析的基础上,以英国环境部暂行公式计算的交织段通行能力为无信号环形交叉口的运行状态评价的基本指标。采用VISSIM模拟了环形交叉口的交通流特性,标定了入口机动车道数和环道机动车道数为三条的环形交叉口入口机动车最大通行能力的线性回归模型。通过对无信号环形交叉口交织段在不同饱和度条件下的仿真,获取了无信号环形交叉口运行状态评价指标。采用SPSS对评价指标进行聚类分析,同时结合对仿真过程的观察,将环形交叉口的运行状态划分为四个等级,给出了量化的划分指标。对左转二次控制法、左转单独控制法和十字环形交叉口进口两相位信号控制法的信号控制策略、配时方法及渠化等进行了分析。结合VISSIM仿真分析了环形交叉口不同信号控制方法的运行特性。从几何条件和交通条件综合分析了不同信号控制方法的适应性。针对左转二次控制法适用条件的限制,提出了改进的左转二次控制法。构建了改进的左转二次控制法的信号配时优化模型,并对其适用条件和渠化进行了研究。以哈尔滨李范五花园环形交叉口作为案例进行了仿真,仿真结果显示改进的左转二次控制法可以有效的提高环形交叉口的运行效率。针对现有环形交叉口信号控制方法适用条件的不足,提出环形交叉口各进口轮流放行的相位重叠控制法。构建了信号配时优化模型,并对其渠化与适用条件进行了研究。以哈尔滨博物馆环形交叉口作为各进口轮流放行控制的案例进行了仿真分析,仿真显示各进口轮流放行相位重叠控制可有效的缓解环形交叉口交通拥堵,提高环形交叉口通行能力。