我国幅员辽阔、人口众多,随着国力的提高、经济的蓬勃发展以及城市化率的提高,城市中人口不断增加,城市人口的汽车保有量持续增加,但是由于许多城市历史发展的特点,城区道路往往错综复杂,车辆在其间的行进经常遇到堵车的情况,而堵车的具体情形也很复杂,道路交叉口的快速通过和较良好的交通诱导可以有效缓解拥堵。本论文主要针对城市道路拥堵的特征和解决方法进行了研究,研究分为两个部分,分别为交通拥堵典型特征和拥堵解决方法,拥堵解决方法从路网拓扑结构分析和交叉口信号优化和出行者路径选择优化两个方面进行研究。第二章和第三章针对交通拥堵典型特征和机理进行了研究,第四章和第五章针对路网拓扑结构分析和交叉口信号优化的模型和方法进行了研究,第六章针对出行者路径选择优化模型进行了研究,第七章在上述各章的基础上结合仿真和实例进行了研究。本文首先对城市道路拥堵的典型特征和机理进行了分析,随后从出行者路径选择和路网拓扑结构两个方面入手对拥堵问题进行研究。在路网拓扑结构方面对城市路网几何拓扑结构进行了分析,找到了有重要意义的交叉口,对交叉口的信号配时方案进行了优化,在路径选择方面通过对出行者有限理性下选择路径的分析,利用前景理论较好地解决了问题。本文从路网的层面提出了交通出行与道路建设互相影响下的城市路网拥堵解决方案,较全面地对交通拥堵机理和缓解城市拥堵的问题进行了考虑和探索,论文主要开展了如下工作:（1）从宏观和微观角度对城市交通拥堵进行了分析,利用三相交通流的KKS模型探究车流中车辆之间的相互作用导致的各相位之间的转化和发展。（2）分析路网几何拓扑结构,利用复杂理论相关指标建立评价体系,对路网节点进行重要度评价,为下一步的交叉口信号优化做准备。（3）结合人工免疫算法的特点,将免疫算法应用到交通配时的优化研究中,结合VISSIM构建交叉口模型,将车辆延误最少作为优化目标进行配时方案优化。（4）通过问卷调查对前景理论中用到的公式进行参数标定,针对出行中行程时间的不确定和出行者心里偏差对于路径选择的影响,利用前景理论进行路径选择的分析研究,与期望效用理论进行对比。