随着城市社会经济的发展，交通流量的增长与现有道路状况之间的矛盾日益突出，已成为制约城市经济发展的主要因素之一。因此近年来，交通问题受到多学科的专家们的重视，提出了各种各样的交通模型。元胞自动机交通流模型的研究受到了广泛的关注。元胞自动机模型以简单的规则反映交通过程中实际存在的各种复杂因素，并能在计算机上方便实现，从而可以演示这些因素对城市交通性态的影响。 本文介绍了交通流动力学的主要模型和元胞自动机的基本理论，着重阐述元胞自动机作为非线性模型的特点。通过列举元胞自动机在一些领域成功的应用范例，引出其在交通流建模上的可行性。 在已有的交通流元胞自动机模型研究的基础上，对二维模型中的绿波模型、刹车效应和转向概率效应进行了综述，总结了在实际的交通系统中需要考虑诸多因素的影响。对主要文献中运用平均场理论，讨论一维模型中随机因素的影响，表明各种随机因素对交通流的影响定性上一致的结论进行了分析证实。讨论了“修正NS模型”的渐进稳态行为与FI模型的结果一致性，及考虑随机延迟方式的重要性。 在BML模型的基础上，提出了符合实际情况的开放边界交通流模型并对其进行了数值模拟分析。认为在车辆密度不大时，并未出现平均速度为零的阻塞相。周边有充分能力提供和接纳出、入车辆，车辆密度将会随着时间步的增多趋向某稳定值，以反映城市的交通存在某适宜的容量。车辆密度的增加虽会适当降低车速和增大车辆受阻率，但可大幅度增加通过城市的车辆数，对提高道路的利用率是有利的。 在分析城市快速道路交通流特征的基础上，对交通流仿真模型进行了初步探讨。