目前城市道路交通拥堵问题频发,带来了时间和能源浪费、环境污染、出行效率低等问题。信号交叉口是城市交通网络的关键节点,通过合理配置其信号控制方案能够显著提高路段、交叉口乃至整个路网的通行能力,从而有效缓解交通拥堵状况。现有关于交叉口信号控制方案优化的研究多集中于车流到达特性的分析,而缺少对交叉口服务规律的探讨,如何准确获取交叉口的运营性能从而提高相位配时优化的有效性,具有很大的研究价值。本文利用流体排队模型,准确地描述了各个方向的车流通过交叉口的全过程,建立了交叉口的排队网络模型并设计了一套新的自适应信号配时优化方法,具体的研究工作如下:（1）基于流体排队理论的路段建模。考虑车辆到达率的时变性以及系统服务率的状态相关性,建立了M/G（）/C/C路段排队系统,分析了车辆速度的两种模型:线性速度模型和指数速度模型。基于流体排队理论建立了M/G（）/1/C损失排队模型,阐述了遭遇拥堵时车流的阻塞传播对于排队系统的影响,在损失排队模型的基础上建立了M/G（）/1/C反馈排队模型,确定了路段排队系统的状态方程。最后通过Simulink离散事件仿真实验,在三种强度的交通需求下验证了模型的有效性。（2）基于流体排队网络的交叉口建模。为了描述不同信号相位时车辆的通行权,根据车流的分流、转向等特点将交叉口的服务设施分为进口路段、进口道以及出口路段三类节点,构建了交叉口排队网络的动态拓扑结构。之后通过将系统状态方程离散化,利用迭代推导出了交叉口的各项性能指标:系统状态、输出流率、空闲概率、阻塞概率,最后通过Simulink搭建交叉口离散事件仿真模型,在两种强度的交通需求下验证了交叉口排队网络模型的有效性。（3）单交叉口信号控制方案优化模型构建及实例分析。以车辆的平均延误和平均油耗为优化目标,以绿灯时长、信号周期和交叉口饱和度作为约束条件构建了信号交叉口配时方案优化模型,选择遗传算法求解。最后以蜀都大道人民西路与东城根上街交叉口为例,对其相位方案进行优化,结果表明,优化后的相位能够在一定程度上降低车辆的延误和油耗,证明了交叉口信号控制方案优化模型的有效性。