交通问题已经成为制约社会、经济发展的瓶颈,交通流理论的发展为交通问题的解决提供了新的方法。元胞自动机(CA)模型是一种离散模型,具有规则简单、易于实现且方便并行计算等特点,这类模型在保留某些复杂系统的非线性行为和物理特征的同时,能够通过灵活地修改规则进而模拟出与实际相接近的系统宏观演变特性。基于上述原因,近年来基于元胞自动机的交通流系统建模及分析得到了众多研究人员的关注。本文研究重点集中在基于元胞自动机的交通模型,主要工作包括三个方面：(1)基于.Net开发环境,以经典的元胞自动机模型为基础,实现了面向经典元胞自动机交通流模型的软件,为后续模型研究提供实验与验证环境；(2)在现有一维元胞自动机的研究基础上,结合不同类型驾驶员跟车特性,提出了考虑驾驶员驾驶特性的元胞自动机模型；(3)结合实际交通中存在的无灯控行人过街现象,建立了行人及车辆元胞自动机模型。具体工作内容如下：使用visual studio开发环境,基于经典的NS、FI、VDR模型理论,实现了面向经典元胞自动机交通流模型的软件,在周期边界条件下,得到了交通流的基本图和时空演化图,与经典模型得到的交通流基本图和时空演化图具有很好的相似性,更好的验证了经典模型的正确性,为大规模的路网仿真提供一定的参考。在开放边界条件下,建立了基于冒险指数及刹车距离差的一维元胞自动机交通流模型,数值模拟了在不同参数设置下冒险指数及其相应的加减速临界距离对交通流影响的基本图,同时对系统相图进行了分析,结果表明,在相同的进车概率及加减速概率下,冒险指数的变化将会对整个路段基本交通参数的变化特性产生重要影响。研究结果对研究实际交通流问题时,根据具体交通环境选择合适冒险指数以拟合路段交通提供了有价值的参考。以无灯控行人过街对交通流影响为分析目标,在综合考虑行人穿越行为及车辆行为的基础上,建立了相应的行人及车辆元胞自动机模型规则,尤其是在模型中提出了行人等待区的概念及基于等待区内有无行人的车辆行为。以上述模型为基础,通过对不同行人缠上概率及速度快行人比例情况时路段交通流演化趋势进行了仿真,通过对仿真结果分析得出了一些对实际交通管理与与控制有指导意义的结论。