随着现代城市路网快速地扩张,城市道路供给已经不能满足城市发展的需要,城市道路容量逐渐趋于饱和,道路建设已经进入“尾声”,因此需要更加有效的城市交叉口管理控制方法来满足城市发展的需要。由于干道协调控制方法已渐渐无法满足当前城市交通发展的需求,区域信号协调控制的研究将成为智能化信号协调控制未来发展的主流方向。对此,本文进行路网协调路径集优选与区域绿波协调控制模型及方法研究,完成的主要科研工作与取得的研究成果概括如下:1)分析了面向城市路网的交通协调控制理论,将最小协调控制单元段细化为协调路径,研究了协调路径中车流之间的关系,建立了面向协调路径的路径协调度计算模型,给出了协调路径选取的判断条件,研究了区域协调路径集选取的原则,提出了基于路径协调度的协调路径集优选方法,并用算例验证了所提出的优选方法的可行性,为协调对象的确定奠定了理论基础。2)考虑现有展示协调效果的时距图在区域协调控制应用的不足,提出一种面向区域绿波协调控制的空间时距图描述方法,实现了对路网中交叉口间时空关系的三维立体描述,突破了传统时距图基于二维平面的展示效果,从三维空间的角度同时体现区域内多条南北干道以及东西干道的绿波带生成效果,全面展示了区域交通信号协调控制方案的整体绿波协调控制效果,整体展示了区域交通信号协调控制效果的优劣,实现了区域协调控制效果更加直观展示。3)考虑采用双环结构相位模式的交叉口,研究了信号周期、相位相序、相位时间等信号配时参数之间的约束关系,以交叉口每股车流作为研究对象,建立了未饱和交通状态下适于双环结构的区域绿波协调控制优化模型,能够在满足各交叉口各股车流最低通行需求的同时,使得整个区域具有良好的协调控制效果,通过增加信号优化空间中的相位时间维度,提升了区域信号协调控制的整体优化效果,从而实现了区域范围内对于信号周期、信号相序、相位差以及相位时间组合优化。通过案例计算结果表明,该模型获得的配时方案对各个交叉口的相位时间与相位相序进行了全面优化,路网中各条干道的直行方向都可以得到较为理想的绿波带带宽,能够使得所有交叉口获得较大的带宽占比,可见区域整体协调控制效果十分明显。4)针对路网中协调控制需求的方向性与非对称性特点,以协调路径作为绿波协调设计中的最小控制单元段,以各交叉口的相位时间、相位中心时刻点、相位差以及公共信号周期作为优化变量,以交叉口每个相位作为研究对象,建立了一种面向协调路径的区域绿波协调控制优化模型,实现了交叉口相位时间、信号相序、相位差等不同类型控制变量的有机统一,完成了区域信号配时参数的综合优化。同时算例分析表明,该模型既能够适用于区域内交叉干线的绿波协调控制设计,也能够应用于面向协调路径的区域绿波协调控制设计,所获取的最佳信号配时设计方案均具有较大的区域绿波带宽,表明本章模型既保证了区域整体绿波协调控制效果,也具有广泛的适用性。