近年来,随着城市化与社会经济的持续发展和道路空间结构的不断调整,交通需求持续增加,交通时空资源难以与交通需求的增长相适应,使得交通拥堵问题日渐严重,呈现出从偶发性向常态化发展的态势。城市交通拥堵问题成为当今的热点话题,交通控制更是成为缓解拥堵与提升运行效率的关键手段。城市干线道路作为承担大部分交通负荷的主要载体,实现其顺畅通行对于城市交通至关重要,因此对道路交通信号的协调控制成为一种重要方法。论文为研究道路干线的协调控制方法,考虑车辆排队会对道路交通的运行效率和延误时间造成影响,增加排队长度作为协调控制的参数,分析协调交叉口的排队特性,并利用该特性对相位差模型进行构建,通过车辆到达类型的分类分析实现相位差优化,结合相位相序优化方法,设计出干线协调控制优化方案。在对研究背景和意义、研究现状及存在问题进行总结的基础上,为系统阐述论文的研究内容,将全文分为四个部分。第一部分主要研究从单个交叉口到干线协调交叉口的排队特性,根据初始排队是否完全消散与是否存在二次排队两个条件分析不同组合情形下的排队形成与消散过程,建立排队长度计算模型。第二部分依据车辆的不同到达类型,针对车辆不停车通过交叉口和车辆在交叉口受阻排队但行驶总延误最小两种思路,在计算过程中考虑排队形成与消散过程,求解不同情形下协调交叉口的相位差,研究相位差优化模型。第三部分介绍了经典双向绿波协调控制模型,针对其未考虑排队清空与相位相序优化的不足,依据交叉口相位差确定的协调相位绿灯启亮时刻的八种相关关系,分析协调相位重叠或间断绿灯时间的五种不同取值区间,考虑非协调相位建立七种相位相序优化模型。第四部分为案例分析,以青岛市西海岸滨海大道江山南路至学院路八个交叉口为案例,在调查分析其现状信号方案及存在问题的基础上,按照论文提出的相位差与相位相序优化模型设计干线协调控制优化方案,通过VISSIM仿真对现状方案与优化方案进行模拟,通过分析指标数据得到干线在延误时间、停车次数、排队长度方面均有减少,验证优化模型与优化方案的有效性。