在城市道路环境中,行人过街行为受到机动车、道路设施和周围环境的影响,行人与机动车的相互作用是无法避免的。针对中国特殊的交通环境,建立了城市道路环境中的行人微观仿真模型。建立城市道路环境中的行人微观仿真模型一方面扩展和丰富了社会力模型的研究,促进社会力模型的完善和发展;另一方面,为建立适合我国道路交通环境的交通仿真系统打下基础,为道路设施和交通控制方案的安全评价提供一种快捷和有效的工具。在长春市红旗街与工农大路交叉口、同志街与自由大路交叉口、西安大路与重庆路交叉口和重庆路与人民大街交叉口7条人行横道和亚泰大街路段,利用视频数据提取软件,获得行人在过街过程中的速度、加速度和位置等信息,然后,在获取数据的基础上分析了行人的过街特性;通过行人过街行为特性分析发现,行人到达位置分布服从Weibull分布,行人过街速度在双向行人相遇后先减小后变大,利用交通波和拖拽力理论,建立了行人的过街时间模型;分析中还发现,溢出违章行人的轨迹分布呈现集中趋势,且行人在三个穿越区域的穿越位置分布也服从Weibull分布,并建立了简单的溢出行人轨迹分布模型,得到了行人轨迹的影响因素。根据行人过街特性研究,对城市道路环境中的行人过街行为进行建模。首先对简单的无干扰条件下行人过街行为进行建模,基于社会力模型,重点考虑行人自身的行走特性,例如:跟随、随机波动、冲突避让及路径规划行为,针对这些行为分别建立了扩展模型,并提出模型参数的标定方法。利用标定后的模型,对建立的扩展模型进行验证,将仿真得到的行人过街速度、过街时间、过街轨迹和行人速度-密度关系等与实际数据进行了对比,验证了模型的有效性。然后,对相对复杂道路场景中(无人行横道路段)的行人过街进行研究,因为无人行横道路段上的行人过街受外界影响较少,行人微观仿真模型的建模和仿真相对简单。综合考虑无人行横道路段上机动车对行人过街行为的影响,提出了扩展的社会力模型,模型包括行人的停走决策模型、避让模型、机动车的跟随模型、车道线对机动车的作用力模型等。然后通过对比行人和机动车的速度均值和方差、速度分布规律,对仿真模型进行验证。最后,又将模型进行扩展,使模型能够在更复杂的道路环境(信号交叉口)中应用。在信号交叉口,行人受右转机动车、道路设施和信号控制的影响,所以第4章的模型已经无法应用。以第4章的模型为基础,考虑信号灯、人行横道线和行人穿越和避让右转机动车等行为,对模型进行扩展。建立信号交叉口行人的期望位置分布模型、人行横道对行人的作用力模型、行人的停走决策模型和行人避让机动车的模型。接着,又建立了右转机动车的社会力模型,将简单的机动车社会力模型扩展为适合交叉口环境的右转机动车仿真模型,为了仿真中为右转机动车的运动提供指引,建立了右转机动车的轨迹模型。最后,分析了行人运动行为、机动车-行人冲突行为和轨迹分布规律等,验证模型的有效性。在上述研究的基础上,提出了约束行人溢出违章行为的措施,并以红旗街和工农大路交叉口为例,利用实地试验和仿真试验对措施的效果进行了分析。