城市道路网络是整个城市交通网络的主干部分,其承担着主要的运输任务。信号交叉口作为城市道路的重要组成部分,在道路衔接中起着举足轻重的作用,其通行能力的大小很大程度上决定或制约着整个城市路网通行能力的大小,成为路网规划、建设、改造和交通治理的重点,是影响城市道路网通行能力的主要瓶颈。城市信号交叉口是典型的混杂系统,其中交通信号灯动态是离散的,交通流动态是连续的,并且每个交叉口的信号灯动态和交通流动态之间相互影响。由于Petri网既可以对系统进行静态的结构分析,也能进行动态的行为分析,可以直观地反映出混合系统的并发分布式结构。因此,本文用混合Petri网对信号交叉口进行建模。本文详细描述了交叉口和路段的分析模型,建立了两相位和四相位信号交叉口的混合Petri网模型,解决了Petri网模型中的冲突现象；用MATLAB仿真的方法对混合Petri网模型进行了验证。通过调查交叉口交通数据,在不同起讫矩阵下对交叉口模型进行仿真,得到了不同起讫矩阵下各支路的输出车流率和车流密度,验证了交叉口的混合Petri网模型的可靠性；通过优化信号配时,提高了交叉口的设计通行能力,交叉口的设计通行能力可以得到更大限度的利用。通过利用混合Petri网对城市交通系统进行建模的方法,充分展现了城市交通系统的混合特性。本文的研究成果,能够为城市的交通系统分析和控制,提供一定的技术支持与理论基础。