随着经济的快速发展与人口数量的迅速增加,城市空间布局不断调整,居民生活出行越来越频繁,带动了交通需求的快速增长。目前城市的交通拥堵现象已经成为亟待解决的城市交通问题之一。城市交通拥堵导致居民出行成本增加、生活满意程度降低的同时,也带来了能源的消耗浪费和环境的污染等问题。采取合理的解决方法缓解城市交通拥堵,有效改善城市路网的通行能力和通行效率,已成为国内外学者共同关注的热点之一。本文从实际工程应用角度出发,开展区域路网关键路径识别、子区划分和信号协调控制方法研究,提出了关键路径的识别方法,并基于特征矩阵对子区进行划分,通过分析协调交叉口的排队特征,建立了信号协调控制优化模型。为了更加系统阐述论文的主要研究内容,将论文分为五部分进行详细叙述。第一章为绪论,介绍论文的研究背景和研究意义,总结国内外在关键路径识别、控制子区划分方法以及信号协调控制的研究现状,并阐述论文的主要研究内容和技术路线。第二章为关键路径的识别算法,从静态和动态两个角度分析了关键路径选取的影响指标,提出应用小波变换和频谱分析技术获取关键路径等级的方法。第三章为关键路径上信号控制子区的划分方法,通过考虑交叉口间的交通关联性,构建相邻交叉口关联矩阵和路网关联矩阵,提出了对其进行矩阵分块的信号控制子区划分方法,同时应用实例验证了该方法的实用性和有效性。第四章为基于传播动力学的信号控制优化模型,采用传播动力学理论剖析了关联交叉口的车辆运行特性,解析车辆排队的3种演化过程,并提出协调控制相位差的优化模型。第五章为模型应用与案例分析,以青岛市典型路网为研究对象,精确识别关键路径,合理进行子区划分,设计信号协调控制优化方案,采用VISSIM仿真验证模型的控制效果。