随着社会经济的发展、城市化进程的加快和机动车辆的迅猛增加，城市交通问题日益严重。城市主干道是城市交通的主要承担者，因此对城市主干道的交通组织优化研究是缓解和改善城市交通的主要内容。论文以城市主干道为研究对象，对城市主干道交通组织优化中最主要的交通渠化和交通信号协调控制两个主要方面做若干研究，分别从空间和时间上实现主干道交通流的合理、有效、快速通过。本文首先对主干道路段交通组织，包括路口路段结合部车道组织、路段行车道组织、行人过街组织、公交组织、路段车速组织等交通组织进行深入分析，给出了路段交通组织优化流程。城市道路交叉口是城市道路网络的节点，交叉口的交通流如果不能很好的理顺，就会成为主干道路的瓶颈。论文首先分析了交叉口交通特点，通过对交叉口渠化方法特别是信号交叉口的渠化分析，得到可以通过对交叉口进行时空结合控制的优化思想，来减少交叉口处的交通冲突点，提高路口的通行能力和交通安全性。论文以赣州市红旗大道西段红环交叉口为实例进行了多相位渠化控制方案的设计；并对联接红旗大道东西两段的南门口广场转盘进行了采用信号控制的可行性研究。交通信号协调控制研究是主干道交通组织优化的主要内容也是是本文研究的重点。通过对赣州市红旗大道东段的交通调研，论文分别采用图解法和数解法对干道上五个连续的交叉口进行了交通信号的协调控制；通过采用交互式和同步式组合的方式对干道交通信号进行协调控制，实现主干道交通流双向绿波通过；通过对两种线控优化方法进行评价分析，对其进行了改进。交通系统是一个复杂、时变的系统，传统的以建立精确数学模型为前提的控制思路已经很难达到满意解。而不依赖精确数学模型但具自学习、自适应和良好非线形逼近能力的智能控制理论被引入到交通控制中来。作为智能控制理论中主流的模糊控制和人工神经网络各具特色，但又各有缺陷，如果将两者组合，便可互补长短。论文提出的将专家系统应用到交通信号控制中无疑将为城市交通信号控制策略开辟新的途径。论文最后对全文进行了总结，并对城市交通组织优化研究方向进行了展望。