近年来随着机动车保有量的持续增长,人们的出行逐渐从公共交通转变为私家车的交通方式,交通拥堵问题亟待解决。交叉口作为城市的节点,具有转化不同方向车流间的交叉、分流和合流的作用,其交通流运行特性复杂,交通拥堵尤为突出,特别是在早晚上下班高峰期间。外加我国北方冬季寒冷,降雪、积雪持续时间长,冰雪条件对交通运行效率影响较大,使路面环境、机动车性能和驾驶员驾驶行为将会改变,导致交叉口延误增加,通行能力降低,在冰雪条件下正常天气信号配时已不再适用。因此,研究冰雪条件下交通流运行特性,为信号控制的优化和交叉口通行能力的提高具有重要作用。本文采用录像法对大型十字交叉口处的交通流数据进行大量调查,建立了冰雪条件下交通量、速度、饱和流率和起动损失时间与不同积雪厚度的线形关系。以冰雪条件对交通流参数的影响规律为基础,通过理论研究信号配时参数的调整方向,对信号配时优化进行指导。采用梯度法进行信号配时优化,选取配时参数的调整步长和调整方向,以交叉口各个进口道的排队长度为控制目标,建立了冰雪条件下信号配时优化矩阵作为交叉口优化衡量的目标,并选取了延误和通过车辆数为优化指标。用Vissim软件对实际交叉口进行仿真分析,为了使模拟环境接近现实冰雪条件,软件参数应重新标定,并对不同的信号配时方案进行仿真对比分析。最后对冰雪条件下大型十字信号交叉口的通行能力进一步优化,提出了直行待行区的设置研究,并进行了实例仿真模拟,最终验证了信号配时优化和直行待行区设置的有效性。