交通溢流是交通过饱和的一种具体形态,是车辆排队累积过程的某一阶段。对于过饱和拓宽交叉口,当发生车辆排队溢出展宽段时,展宽段与路段衔接处不同流向的车流发生阻滞,严重影响了车辆的顺畅通行。研究展宽段溢流的发生机理以及排队溢出信号优化控制策略是缓解溢流阻滞、提高交叉口运行效率的着手点。本课题以单点过饱和交叉口为研究对象,以感应线圈的检测数据为基础,将交通波理论与传统的累积曲线法相结合,建立展宽段排队溢出识别方法,判断排队溢出时刻并给出过饱和阻滞系数的定义,以定量衡量发生过饱和溢流时进口道的绿灯使用效率。建立了展宽段排队溢出状态下排队长度随时间变量的转移函数,提出展宽段排队溢出持续时间和排队溢出最大长度的估计方法。分析展宽段外不同流向车流的交织作用机理,基于交通冲突理论和概率论分析排队溢出的流率特性,得出绿灯期间车流释放的衰减规律,预测各流向的车流阻塞概率以及车流消散图示。此外,针对展宽段排队溢出情况,为了降低展宽段与路段衔接处不同流向交通流的交织影响,在前述的研究基础之上,以排队溢出阻塞下的当量饱和流率、相位相序方案作为联合优化变量,提出了以最短时间内消除排队溢出为目标的动态优化控制策略,应用Synchro软件仿真验证了优化方法的有效性。本论文主要研究了展宽段排队溢出的发生过程,为描述展宽段存储能力受限情况下的排队演化规律提供新的思路;提出一种对排队溢流阻塞进行优化的信号控制策略,丰富了实际交通工程应用中的通行权时空分配方法。