随着我国经济总量不断高速增长,人民生活水平持续提高,机动车辆逐渐在我国普及,现在很多城市的道路网正在超负荷运行,从而导致了严重的交通阻塞现象,阻碍着城市的健康发展。交叉口设计的是否合理对交通流的畅通运行起着至关重要的作用,因为交叉口是交通流集合和分散的的重要交通节点。设计交叉口时,目的都是为了从空间和时间上分离可能出现冲突的交通流,从而保障交通流在交叉口安全、高效、畅通的运行。人们注意到,将信号交叉口的进口道部分进行拓宽,暂时可以增加车道数,从而达到提高交叉口通行能力和城市道路网性能的目的。由于空间上的限制,拓宽的进口道不会太长,所以将这一部分车道成为短车道或者交叉口展宽段。但是,在城市高负荷的交叉口,短车道往往会出现车辆排队溢出的情况,人们一般通过设置共用车道缓解排队溢出情况,然而由于到达交通流的随机性,会造成车道间的相互干扰,从而大幅降低交叉口展宽段的空间利用率,增加对通过交叉车辆的延误,降低交叉口的通行能力。本文以设置交通负荷较大的城市交叉口为研究对象,为了解决交叉口展宽段共用车道上左转车流和直行车流之间的相互干扰,提出将有短车道的交叉口中的共用车道改为分时共用的设置方法,并且对其设置思路、作用过程以及信号管控对该优化方法进行了详细的描述,进而可以达到充分利用交叉口空间的目的。大体研究内容如下:1.交叉口信号管控基本理论。首先介绍了交通信号控制的相关理论,其中包括信号控制的基本概念、参数和评价交叉口车流运行情况的评价指标。进而引入了典型的交叉口标记函数和信号配时模型,并且简单介绍了重要的交通仿真工具软件——VISSIM。2.共用车道通行能力模型。阐述短车道的形成以及短车道影响下出现车流阻塞的原因,在分析共用车道中车流相互阻塞概率的基础上,建立共用车道通行能力模型,并进一步研究各种交通因素对通行能力的影响程度。3.分时共用车道设置。介绍重负荷交叉口分时共用车道设置的基本思路、运行过程和信号控制,详细阐述分时共用车道在解决左转车流和直行车流之间的相互干扰问题上的作用机理和适用条件。4.实例应用。对菏泽市市区交叉口高峰时段进行交通调研与问题分析后,以最小平均延误为优化目标,运用建立的数学模型和仿真软件模拟文章中的优化方法在实际交叉口中的优化效果,并为改善信号交叉口拥堵情况提供理论支撑和指导建议。