随着城市机动化的迅速发展,区域性的交通拥挤问题日益突出。城市道路是互相关联的网络结构,内部各要素之间直接或间接相连,传统的以单个节点或路段进行交通状态识别与调控的方法已不再适用,因此本文以路网为研究对象,对其交通状态特性的辨识以及拥挤可控性的评价展开研究,旨在为路网的拥挤控制提供决策依据。随着智能交通系统的建设,城市道路网络交通系统正逐渐转变为一个受控的智能路网系统,且基本上实现了我国大中城市主要路段和交叉口信息采集点位的完整覆盖。另一方面,宏观基本图（Macroscopic Fundamental Diagram,MFD）的研究日趋成熟,揭示了区域性交通网络的内在规律。本论文在此背景下展开研究,主要包括以下五方面内容:（1）建立基于MFD和K-Means聚类的路网交通状态识别方法,辨识路网状态的微观与宏观特征。解析城市交通拥堵特性,根据瓶颈现象分析路网的拥挤原因,按照周期性划分路网的拥挤类型,基于拥挤源属性建立了路网的微观状态特征集;然后从时空特性、运行状态、拥挤强度方面建立路网的宏观状态特征集;最后基于宏观基本图的性质、获取方法及影响因素,选取路网累计车辆数作为宏观状态的评价指标,结合K-Means聚类法对MFD散点图进行划分,由此得出路网在不同等级交通状态下的指标阈值。（2）基于宏观基本图构建城市路网交通可控性的评价指标体系。将路网交通可控性定义为路网交通可以从当前拥挤状态恢复到最佳状态的确定性,基于MFD和广义宏观基本图（Generalized Macroscopic Fundamental Diagram,GMFD）,从路网流量平衡能力、实时状态和流量分布三方面,分析路网交通可控性的影响因素,并建立了经过标准化处理的评价指标体系。首先,路网固有的流量平衡能力与路网的基本结构和交通控制策略有关,通过MFD散点图的紧凑性来评估路网交通流量分布的均匀性,并选取MFD曲线的拟合度来量化路网的流量平衡能力。其次,基于宏观基本图参数对路网实时的运行状态可控性进行综合评估。定义路网容量余度指标,通过MFD的横轴特征值建立其函数表达式;根据宏观基本图的纵轴特征值建立了路网运行效率指标;对路网交通量的变化趋势做出预测,据此定义了边界流出率指标。最后对路网实时的交通分布可控性进行分析。首先通过实验路网的广义宏观基本图分析拥挤分布对可控性的影响,并通过密度分布参数建立路网的密度分布均衡度指标。为解析车流在子区间的分布情况对可控性的影响,将实验路网划分为若干子区,通过每一子区的MFD得出路网不同区域的交通性能差异,进而识别出路网的关键区域,并建立了关键区域可靠度指标。通过这三方面的分析,形成了系统的路网交通可控性评价指标体系。本文建立的可控性评价指标,获取的时效性高,可以从多个角度衡量路网的可控性水平。（3）建立了路网交通可控性的综合评价模型与方法。将综合评价体系划分为目标层、准则层以及指标层,结合层次分析法和熵权法建立评价指标的主客观结合赋权模型;基于TOPSIS评价方法建立指标的集结模型,并定义路网交通可控性的综合评价指数TCI（Traffic Controllability Index,TCI）;对路网交通的可控性水平进行等级划分,基于TOPSIS法通过指标层的阈值确定准则层和目标层的阈值。通过路网交通可控性综合评价指数,实现了对目标层（路网交通可控性）以及准则层（流量平衡能力、运行状态可控性、交通分布可控性）的分级评价,从而对路网交通拥挤的可缓解能力做出评估,为实时交通调控提供决策依据。（4）根据路网的状态特征辨识以及可控性评价方法,提出了路网拥挤控制的决策策略。从局部控制、子区控制和路网控制三个层次,解析了路网拥挤控制方法的适应性;在此基础上建立了基于状态特征辨识以及可控性评价的路网缓堵决策路径。（5）选取成都市青羊区的部分城市道路网进行仿真验证。构建选定路网的宏观基本图,通过仿真得出的速度及运行情况,验证了路网状态阈值划分方法的有效性;通过路网及子区MFD确定可控性评价指标参数,对路网不同时刻的拥挤状态进行特征辨识及可控性评价,并对不同类型的路网拥挤制定拥挤控制决策方案,从而验证了本文提出方法的有效性及其在路网拥挤控制中的应用价值。