交通信号区域协调控制是缓解交通压力、提高信号控制效率的有效手段。其中,相位差的优化研究又是区域协调控制的关键手段之一,因此对于交通信号区域协调控制中的相位差进行优化具有重要意义。结合我国路网的实际情况,在区域信号控制中,对于干线的协调控制占有至关重要的地位。因此,本文首先对区域路网中的干线相位差优化进行研究,进一步将干线相位差的优化方法推广到区域。本文研究工作总结如下：第一,干线相位差的优化。传统干线相位差控制或以车辆延误最小、或以绿波带宽最大为控制目标,未建立两者间的解析关系。首先,本文基于车辆到达率与驶离率分析车辆排队变化情况,提出相邻路口间子绿波带宽的计算公式；其次,定量分析了该模型计算所得带宽与各路口车辆延误之间所呈线性关系。考虑到各路段上车辆运行状况的差异,提出以子绿波带内通过车辆数最大为控制目标,采用几何函数分配绿波带宽,使得绿波带宽与车辆排队延误同时得到控制；再次,采用动态规划算法求解目标函数。最后,对比传统数解法分析了该干线相位差优化模型的有效性及适用性。第二,区域相位差的优化。传统区域相位差优化未考虑车辆到达率与相位差之间的关系,故本文采用元胞传输模型建模路网交通流演化,分析了车辆到达率随路口相位差的变化而变化的情况,基于此对本文提出的干线相位差模型进行改进。结合路网分解算法,提出了一种适用于区域相位差滚动式优化的相位差优化模型,并结合仿真路网进行算例分析。第三,综合仿真分析。为了验证本文区域相位差滚动式优化模型的控制应用效果,本文运用VISSIM仿真软件模拟三种不同的交通需求,分别与未对相位差进行优化的路网运行状况和利用图解法优化相位差后的路网运行状况进行对比,针对不同交通需求,对仿真软件输出的评价指标进行对比分析,验证了采用本文所提方法对路网进行相位差优化后,路网平均延误和平均停车次数得到了较大的改善；且与图解法相比,在交通需求偏大时,能够获得较好的控制效果。