随着我国经济的不断增长，人们对于机动车的购买力与机动化出行需求不断增加，道路拥堵现象愈发严重，相关部门也为此提出了多种解决方法。交叉口作为城市道路交通的关键节点，也是产生交通问题最突出的节点，如何在现有条件下充分利用交叉口时空资源、进一步发掘道路的潜在通行能力，是本论文的研究目的。
　　通过大量查阅国内外交通组织以及信号配时优化方法的相关文献，对现有成果进行总结并在其基础上展开研究。本文首先对交叉口左转交通流的组织原则进行了阐述，梳理了常规方式下的左转交通流时空特征。在此基础上，阐述了目前几种常用的交通组织的方法，为移位同步左转车道方案设计做好铺垫。
　　其次，论文对移位同步左转车道交叉口定义与通行规则进行了阐述，定性分析了设置移位同步左转车道的前提条件。基于渠化设计后交叉口左转进口道不同部分路段的功能不同分别建立了路段左转存储车道、移位同步左转车道，并提出其长度的理论计算方法，以及变道段长度的取值参考方法，并对路段分隔带与交通标志标线这类配套辅助设施提出了设置方法。
　　然后，在对信号交叉口下周期性交通流特性以及信号配时原理的基础上进行深入研究后，针对移位同步左转车道交叉口提出了变道段处的预信号相位和交叉口的三相位信号配时方案。通过分析该方案下左转交通流的运行特征，提出了预信号相位开闭时间的计算方法。结合预信号相位开闭时间以及各流向车辆延误的理论计算方法，以交叉口一个周期的总延误最小作为控制性能指标，构建了信号配时优化模型，考虑到模型问题是要求出非线性含约束条件下的最优解，经分析后选用粒子群算法作为模型的求解方法。
　　最后，本文结合六安市某交叉口进行实例分析，论证了设置移位同步左转车道的可行性并阐述了进行渠化改造的实施过程。利用VISSIM仿真软件建立现状常规交叉口、逆向左转车道交叉口以及本文中提出的移位同步左转车道交叉口三个不同渠化方式交叉口的仿真平台，将实测的高峰期、平峰期交通量数据导入进行仿真验证。结果表明，本文提出的移位同步左转车道交叉口设计方案与配时方案能够在不同场景下显著降低平均排队长度、车均延误、平均停车延误以及行程时间，提高交叉口的通行能力。