城市交通系统是一个随机的、复杂的大系统,难以在现实交通环境中对其进行反复的建模与控制研究,所以应用计算机技术进行交通仿真就成了一种很有效的技术手段。利用交通仿真,可以逼真地仿真交通流的各种交通现象,深入地分析各类交通特性,为有效地进行交通规划、交通组织与管理提供一个直观、高效、灵活的实验和测试平台。而且通过仿真的方法,可以实时再现城市局部的交通流现象,通过多次仿真运行优化其控制参数,为交通组织管理提供决策依据。因此,交通仿真在城市交通控制方面的研究有很大的应用前景。本文在单个交叉口信号控制仿真与评估研究的基础上,针对城市干线交通流进行仿真研究,并开发了干线交通流仿真软件。本文详细论述了软件的模型研究、设计思想及应用实例。论文首先介绍了仿真技术在交通领域的应用,以及干线仿真的国内外发展现状,并给出了本文的研究内容和重点。其次介绍了干线交通信号协调控制的应用条件、控制方式,并在此基础上,研究和提出了两种干线优化控制的方法。城市干线交通流仿真软件的模型研究是本文的重点之一。根据软件结构设计思想,该软件由六个模型构成,即数据采集与转换模型、道路描述模型、车辆生成模型、交通控制模型、车辆运行模型、评价分析模型。本论文详细研究了各个模型的作用、机理及在软件中的应用,并且针对干线信号控制研究和改进了换车道算法和避车算法。本论文以无锡市道路交通信号控制仿真科研项目为背景,以无锡市中山路-人民路、中山路-崇宁路两个相邻交叉口为例,论述了城市干线交通流仿真软件的实际应用。软件利用微观交通流仿真技术和计算机动画技术详细实现了干线交通流的运行状况,并且通过对话框的方式,开放若干参数供用户方便的修改交通参数及控制方案参数。软件在仿真的同时,计算干线车辆运行的各项评价指标,最终给出最优干线控制的推荐方案。最后,本文对研究成果进行了总结,并在城市干线交通流仿真研究取得初步成果的基础上提出了城市交通仿真的进一步研究方向。