直排式综合待行区是一种基于综合待行区改进的交叉口精细化改造方式,它在原交叉口基础上通过在进口道增设一条停车线和一组预信号灯,使得直行车辆可以高效地利用停车线间形成的待行区域,增加交叉口进口道通行能力的同时也可有效规避传统交叉口改造方式的诸多弊端。现状对于直排式综合待行区的研究成果较少,大部分研究主要集中在综合待行区的交通组织上,对其通行能力进行定量化研究较少,本文通过对综合待行区的研究成果进行分析,重点定量化研究设置直排式综合待行区对交叉口进口道通行能力的影响。首先,介绍了信号交叉口的交通流特性,并分析了设置直排式综合待行区后交通流特性的异同,总结得出了设置直排式综合待行区的几何条件、流量条件和信号控制条件。同时将待行区设置后车辆不会进行二次排队作为待行区设置长度的依据,得到了待行区的临界设置长度,并且对设置直排式综合待行区后主预信号协调控制和绿灯间隔时间进行研究,建立了进口道主信号最小有效绿灯时间优化模型并分析了待行区设置对于绿灯间隔时间的影响。然后,利用VAGAS软件对拍摄的调查交叉口视频进行处理,并运用SPSS软件分析设置待行区前后不同车道车辆的车头时距分布、饱和车头时距、饱和流率和启动损失时间,为构建通行能力模型进行参数标定提供数据支持。调查结果分析显示,设置直排式综合待行区前后直行车辆车头时距分布规律、饱和车头时距、饱和流率和启动损失时间并未发生明显变化,而对于左转车辆,其饱和车头时距未发生改变,但其车头时距由设置待行区前的第4辆车后达到饱和车头时距变为从第2辆车后达到饱和车头时距,同时其启动损失时间减少约3.43s。且以此作为标定参数,构建了进口道直排式综合待行区通行能力变化模型。最后,以后海大道-海德一路交叉口作为实例进行分析,并对现有直排式综合待行区信号配时进行了优化,分析了不同信号配时对直排式综合待行区通行能力的影响情况,同时对其在相同信号配时条件下,不同待行区长度对直排式综合待行区通行能力的影响情况。结果表明:在设置直排式综合待行区后,同一信号配时下进口道直行通行能力提升约133.8%,且随着待行区长度的增加通行能力提升越明显;对于左转通行能力,设置待行区后损失时间减少,同一信号配时下进口道左转通行能力提升约13.6%,且受待行区长度变化影响较小。随后为验证模型的适用性和准确性,论文从仿真和模型两个角度对设置待行区的进口道通行能力提升进行验证,结果表明:模型可以较好的描述现实情况,证明了模型的适用性和准确性。