交通流的研究是交通仿真和控制的前提和基础,是实现交通系统动态分析决策控制的先决条件。交通流在城市道路网络上的分布随着时间与空间不断变化,常常表现为时空分布不均。城市道路的交通流在时空分布上往往不能够用拥挤、稀疏等简单的状态描述,而是表现出一定的多态性。交通流的多态特性研究为解决信号配时设计、行人交通管制系统的设计、确定新的交通管理方案等问题提供了科学有效的手段。同时结合相关多态交通流,提出具有针对性的控制方法是实施有效道路交通管理的重要途径。　　 首先论文提出多态交通流的定义,以城市道路路段、单点交叉口及快速路匝道为研究对象,研究分析城市道路多态交通流的特性。针对路段多态交通流,阐述了多态交通流的影响因素,在明确城市道路交通状态划分的基础上,从同向的波动特性和异向的不均衡性两个角度对路段多态交通流进行研究分析；从进口道的波动特性和同相位不均衡性进一步界定交叉口多态特性；对快速路匝道合流分流点的波动多态特性进行重点研究分析。　　 其次,在交通流特性研究和国内外控制理论研究成果以及实践成效的基础上,从交叉口时空资源综合优化角度对城市道路交叉口以及紧邻路段的多态交通流控制方法进行研究。一、重点针对路段多态交通流提出符合相应条件下的时空优化控制方法,主要在多车道或非饱和状态下设置公交专用道、路内停车带和进口道拓宽的综合优化控制研究,方案更具体到潮汐交通、单向交通、变向交通等管理方法；二、对交叉口进口道波动性提出利用多功能进口车道(MFE)对多态交通流进行感应控制,其中明确多功能车道的设置位置、设置数量、MFE的功能以及基于MFE的感应信号配时方法；针对交叉口多态性中的不均衡特性分析利用叠加相位、伴随相位等信号优化配时方法；三、对于快速路匝道多态交通流控制方法从入口、出口匝道控制两个方面分别对匝道多态交通流进行匝道关闭、定时、感应、集中协调控制方法。　　 最后,论文利用研究成果采用交通仿真技术对相应路段、交叉口、快速路匝道多态交通流控制进行仿真分析,验证论文研究成果的有效性和合理性。通过城市道路多态交通流控制方法实现交通需求在时间和空间上的平衡,使得现有道路资源得到充分的利用,以期为我国实际管理方案提供理论支持。