超级街区指路网中尺寸远大于平均值的街区。这一特殊结构普遍存在于我国城市布局,备受城市规划与交通规划领域关注。特别的,我国街区多为封闭式街区,这意味着仅有少量出入口连接街区内外部交通出行。已有研究证明城市道路网络性能如稳定性、可靠性、通行效率等与道路结构密切相关,然而关于封闭式超级街区如何影响路网交通性能尚不明确。事实上,目前对于哪一种街道模式交通承载性最好还未达成共识。传统城市路网或街道组织研究通常运用图论或拓扑理论将地理实体的路网转换成抽象道路网,此时道路围成的空间即街区通常是被忽略或“抽象”的。实际中,街区不仅是刻画城市空间、城市布局及交通设施布局的重要因素,其内部空间还承担着交通需求的发生与吸引,因此街区形态直接影响着街区内部与外部交通。本文以包含超级街区的城市路网为研究对象,旨在提出考虑街区内部出行的超级街区所在路网乃至一般城市路网的分析、控制与优化研究思路与方法,深入理解超级街区形态与城市交通作用关系,从而为城市规划与交通规划政策提供理论依据与参考。论文研究工作主要包括以下内容:1.构建了考虑街区尺寸的路网模型,并探讨了街区尺寸变化对路网交通性能的影响。首先,放松了以往研究中交通需求发生/吸引在道路中点或交叉口的假设,假设需求均匀分布于街区内部,且出行者只能通过位于路段中点的出入口进出街区,从而将出行者的一次完整出行分为街区内部出行和街区外部出行;其次利用数理分析推导了低流量下出行者街区内外部平均出行距离、转弯次数及出行时间等性能评价指标计算公式,以算例分析了街区尺寸与路网交通性能的匹配性。最后,基于VISSIM仿真分析了动态交通分配（DTA）下路网拥堵扩散状况。研究结果表明,街区内部出行在街区尺寸较大或出行距离较短的网络中对整体性能的影响更大。低需求水平下小尺寸街区路网出行距离较短,出行可达性较好。拥堵情况下大尺寸街区路网表现相对较好,其需要更长时间达到阻塞。2.构建了包含超级街区的路网模型,并探讨了超级街区特征（尺寸、位置、形状和数量）对路网交通性能的影响。首先,创建了一个具有双向路段的抽象方格路网,并加载需求模型以模拟城市道路网环境。以静态交通分配模型模拟出行者出行行为,其路阻函数综合考虑交叉口延误和道路阻抗。通过从方格路网中移走节点和路段的方法构建超级街区。其次,以街区尺寸（面积）、位置、形状和数量4个参数描述超级街区,并设计了与上述参数对应的4个场景分析超级街区对交通性能影响。以平均出行距离、平均出行时间、节点和路段饱和度等参数评估路网流量性能。最后,讨论了交通需求、路网规模等参数对研究结果的影响。研究结果表明,一定面积以内的超级街区对路网的影响并不显著。综合来看,超级街区周围节点与道路连通性与重要度是影响超级街区作用最重要的因素。足够的节点/路段容量和有效的信号控制有助于减少超级街区的负面影响。此外,通过将超级街区划分为几个相对较小街区可显著提高路网交通性能。3.提出了超级街区出入口优化模型与算法,并探讨了超级街区出入口对路网交通性能的影响。首先,基于街区内外部出行划分构建了私家车与地铁出行2种交通方式广义出行成本模型。以综合方式划分与交通分配的组合网络均衡模型描述出行者出行行为,此为双层规划模型下层模型。构建上层模型为以系统总成本最小为优化目标、以超级街区出入口数量和位置为优化变量的优化模型。系统总成本包括包括超级街区各方式用户广义出行成本、路网背景交通出行成本及超级街区出入口设置成本。其次,基于模型特点构建了算法框架。最后,以实际路网为案例验证了优化模型与算法的有效性,并分析了街区出入口对路网性能的影响。研究结果表明,开放更多出入口是提高网络性能、降低出行者成本有效途径。然而,当基础设施成本较高时过多出入口带来的交通性能改善十分有限。此外,出入口位置对整体性能的影响至关重要。例如合理位置下的3个出入口可能比不合理位置下的9个出入口产生更低的系统成本。因此,存在最优数量与位置的街区出入口以平衡成本与收益。本文提出的优化模型可有效地输出最小总成本下超级街区出入口设置,并提升公共交通方式（如地铁）分担率。本文案例中与原始设置相比,优化后的出入口设置可使系统总成本降低13%,地铁分担率增加3%。4.提出了包含超级街区路网的边界控制策略,即利用超级街区作为路网暂时性交通储存与疏散区域。首先,将超级街区路网划分为中心区、郊区和超级街区3个子区,构建了考虑路径选择行为的出行者广义出行成本模型,并基于MFD模型刻画了路网交通宏观动态特征。其次,基于预测控制模型（MPC）构建了路网边界控制框架,其控制目标为时间间隔末端中心区车辆完成率最大,控制变量为边界费率和出入口数量。最后,以算例验证了模型有效性并分析了模型误差。研究表明,利用超级街区进行宏观路网边界控制能够有效缓解中心区域交通拥堵程度,改善各子区交通密度分布均匀性,提升路网服务效率。本文算例中仿真末期中心区域车辆累积量比无边界控制情况下减少了40%,而服务能力提升了15%。边界收费和出入口数量控制均为有效边界控制手段。其中,边界收费通过影响车辆交通出行行为进行交通流宏观控制,边界出入口数量通过改变边界交通转移率实现控制。