随着城市汽车保有量飞速增长,导致了严重的交通拥堵和环境污染,已经影响到居民的日常生活,并成为制约城市发展的一大阻力。因此,解决城市交通问题迫在眉睫。信号交叉口是城市道路交通系统中最基本且最主要的组成元素,它是维持城市交通控制系统在不同的需求条件保持服务水平的关键要素,其一直是城市交通控制系统研究所关注的首要焦点。信号交叉口延误不仅反映了司机舒适度和受阻程度以及油耗和行驶时间损失,还反映了信号控制、设计的合理性,其对现有信号配时方案性能评价、交叉口服务水平改善的有效性分析,以及对信号交叉口处各种交通流进行的探索性研究都有着重要的意义。本文对城市信号交叉口延误进行分析,根据交通流基本原理,在车辆随机性到达分布的基础上建立了随机性延误模型,考虑信号交叉口处于未饱和以及过饱和两种不同状态,同时在信号交叉口存在初始排队状态的条件下对模型进行了扩展,并对模型进行了实用性分析,证明了模型的有效性及其适用条件。本文以一个实例对随机性延误模型进行了验证,以此证明了该延误模型的有效性。说明该模型能够更加准确的描述信号交叉口延误,给予交通控制系统中交叉口配时优化方案理论支持,进而提高信号交叉口的服务水平。