在城市交通网络中,交叉口相比于路段具有更加复杂的车辆运行状况,不同交通需求的车辆在交叉口处完成其直行、转向和掉头的行为。而不同交通需求的车辆共用同一交叉口的道路资源,不可避免的会发生冲突,其中,左转交通流因更易引发冲突而成为交叉口交通组织的难点,若针对左转交通流的交通组织不能适应交叉口的空间几何特征和交通流随机性特点,则会造成左转车流消散不及时,进而影响交叉口的整体通行效率。面对提升左转通行效率遇到的难点,本文将针对左转可逆车道这一非常规的交叉口组织方式展开研究。首先,对左转可逆车道进行适应性研究,提出设置左转可逆车道交叉口应具备的交通流条件、信号相位条件和交叉口空间几何条件,给具备设置条件但目前未设置左转可逆车道的交叉口提供参考意见,并给出设置左转可逆车道时施划标志标线和安装辅助设施的合理性建议。其次,由于设置左转可逆车道后交叉口放行规则和交通流特性均有显著变化,因此,对已经设置左转可逆车道的交叉口进行实地调查,利用所获取的数据从车头时距、车道分布以及排队行为等方面进行对比分析,为建立适用于左转可逆车道的通行效率模型提供现实基础。然后,建立了考虑车辆到达概率的通行能力模型、基于累计到达-离去曲线的延误模型、基于交通波的排队长度模型,在对通行能力模型优化时得到预信号早断时间等信号控制的关键参数,基于排队长度模型的建立过程提出可逆车道长度优化方法,之后分别用实际观测数据对模型进行验证,结果表明,所建立的模型具有可靠的预测结果。最后,利用模型优化中得到的信号控制参数和可逆车道长度优化方法对选取的交叉口进行优化设计,并通过VISSIM仿真软件得出优化前后交叉口的通行效率各项评价指标,对比结果发现,优化方案对左转可逆车道通行能力、设置可逆车道进口道的左转车均延误和设置可逆车道进口道的左转平均排队长度的提升效果分别为16.67～21.67%、12.04～15.91%、8.10～19.06%,且提升程度随交通流的增大而增大。