近年来,随着经济的发展和社会的进步,人们对交通的需求越来越大,虽然城市道路的密度和各种配套设施有了很大程度的提高,但是交通负荷还在持续增长,小汽车的保有量逐年快速增大,加重了城市道路的运转能力。在城市已有道路交通系统中,随着城市交通流量的增大,交叉口由于交通组成的复杂性和多向性,而首先接近饱和状态。交叉口瓶颈已经成为制约整个道路交通系统充分发挥功能效率的重要因素之一。可靠性作为一门新兴的工科学科,越来越广泛的应用于各个学科领域,也逐渐在交通规划中得到运用。本文在广泛收集并仔细阅读相关研究文献,总结国内外交通系统可靠性研究的基础上,对平面交叉口的可靠性进行了深入的研究。以通行能力——承受能力模型为基础计算平面交叉口的可靠度,系统的分析平面交叉口的物理属性和交通属性,并将其分为定量属性和模糊属性,分别用已有修正系数和层次分析法确定修正系数来校正可靠度的计算模型,最后在Matlab上实现计算过程,并以广州市杨屋路——平步大道平面交叉口为例验证了上述计算可靠度的理论方法。基于可靠性分析的平面交叉口优化设计是可靠性研究的一项重要应用。本人在理解传统交叉口优化方法的基础上,提出了平面交叉口的可靠性设计模型,采用随机摄动技术和数值逼近法实现了平面交叉口的可靠性优化设计。