近年来,随着机动车数量的逐渐增加,城市交通拥堵现象严重,道路供给与车辆需求不平衡的矛盾逐渐突出。发展公共交通是缓解此类现象的唯一途径,也是我国的根本国策。目前,实施公交优先的主要方法可从时间和空间两个角度分为空间优先、时间优先及时空协调优先三大类。这些方法能够在一定程度上为公交车带来优先通行的权力,但同时也存在几个方面的不足。首先,现有的方法往往以直行公交为主,而忽略了转向公交对社会车辆造成的影响;其次,公交站点与公交专用车道的相对位置同样是影响公交优先方案设计的一个重要因素;最后,公交车的运行时刻也会影响公交优先方案的生成。所以,将上述三个因素考虑到一个模型中,并对交叉口进行公交优先条件下时间和空间的协调优化是一种行之有效的方法。首先,本文论证了在公交优先条件下对交叉口进行时空协调优化的必要性。对信号交叉口进行时空协调优化能够有效提高车辆在交叉口的通行效率,因此本文从信号交叉口进行时空优化的必要性出发,分析其优化思路和方法。在此基础上,探讨公交优先条件下,交叉口进行时空协调优化的不同及其必要性,从而为后续本文对基于公交优先条件下交叉口时空优化方法的理论研究奠定基础。接着,本文提出了基于公交优先的信号交叉口时空优化模型。模型以交叉口在单位时间内能够通过的最大乘客数为目标,设计了交叉口的社会车道分配、车道饱和度及信号配时等基本约束条件,以及公交专用车道设置位置、设置时间等基于公交优先的约束条件。最终通过实验表明,与前人的模型相比,本文提出的模型能够在单位时间内使更多的乘客通过交叉口,减少乘客在交叉口的延误,提高通行效率。在此基础上,为了进一步提高模型的求解速度,本文选择了基于社区检测方法的拉格朗日松弛算法对模型进行求解。即在基本的拉格朗日算法基础上,引入社区检测算法对模型的决策变量进行划分,从而可以将大规模的优化问题分解为可以独立求解的几个子问题,使得各个子问题可以并行计算,从而提高模型的求解速度。最后通过实验分析了基于社区检测方法的拉格朗日松弛算法能够在一定程度上提高模型的计算效率。