城市交通拥堵是我国现阶段比较严重的城市问题之一，伴随着交通拥堵产生的能源消耗、城市空气污染（如pm2.5的增长）等已引起人们的关注。城市交叉口是城市道路的瓶颈区，是引起交通拥堵的重要环节，因此如何提高交叉口的通行能力、减少交通延误、降低交叉口处的交通事故率，是解决城市道路交通问题的一个关键。城市主干道是城市道路网络的组成部分，它的畅通是影响整个城市交通运行的一个重要因素。所以，本文将从交通信号控制入手，研究城市主干道上交通信号协调控制的配时设计。本文首先介绍了国内外的研究现状，然后对交通信号控制的基本概念和参数做了解释，以及分析了现有的一些控制系统的设计原理及优缺点，在第三部分介绍了线控的设置依据，并详细介绍了现有的双向绿波控制的数解法，第四部分是本文的核心部分，也是本文的主要研究内容，在该部分，分别将干道上的交通状态分为非饱和和饱和两部分，对车辆到达交叉口的延误进行分析，提出了基于干道上延误最小的相位差确定方法。最后，通过西安市西五路的几个交叉口为例，将该模型的计算结果和传统数解法的计算结果，用微观仿真软件VISSIM进行仿真对比，从而验证该模型。另外，本文提出的模型只需要简单的一些交通数据，求解过程容易，与传统方法相比，该模型不需要反复调整，所以该模型在城市干道交通协调控制中还是具有优势的。