智能交通系统是通过综合运用先进的信息通讯、网络、自动控制、交通工程等技术，来改善交通运输系统的运行状况，从而建立一个智能化、安全、便捷、高效、舒适、环保的综合运输体系。其中交通流建模是研究智能交通系统非常重要的部分，交通流建模分为宏观交通流建模和微观交通流建模，以元胞自动机为代表的微观交通流建模和最近兴起的混杂交通流建模有着非常广阔的应用前景。本论文在交通流建模理论的基础上，以交通仿真软件为平台，研究了基于元胞自动机的自行车模型和混杂交通流模型，主要完成了以下工作：1．通过分析实际交通流中自行车流的特点和骑车人行为，提出了两种基于元胞自动机的自行车模型。第一种开放边界条件下的模型考虑了自行车横向速度和纵向速度的关系以及转弯角度的限制，能够很好的模拟自行车在交叉口的行驶特性。第二种周期边界条件下的模型加入了骑车人心理和生理行为，刻画更加细致，更加符合自行车流的特性，并且充分考虑了机非隔离带对非机动车道流量的影响，可以应用在各种不同的路段。2．通过分析混杂交通流理论，提出了基于元胞自动机的交通流混杂模型。并分析了两个不同层次模型的一致性、同步演化规则以及边界数据传输等基本问题，为进一步研究元胞自动机和混杂交通流建模提供了理论基础。3．参与设计并实现了交通路口仿真软件Tiss。设计了Tiss中的信号灯配时模块，提出了相位序列组的概念。在路网模型下，每一个信号相位序列对应一条车道或者数条车道，而将一个信号相位序列组对应一个需要控制的路口。软件提供了信号相位的手动设计，自动优化配时和配时相位的导入导出等功能。采用这样的结构使得每一个交叉口的信号配时方案都能够独立出来，极大的方便了用户对特定路口信号相位的设计和矫正。