交叉口作为路网的最重要节点,其交通运行状态至关重要,运行受阻极易成为路段的瓶颈。研究交叉口交通状态的预测方法及实际应用,可以为交通管理控制及诱导提供决策服务,丰富交通状态研究的理论层次。提出了“交通流预测—交通仿真—状态评价”交叉口交通状态预测理论框架,并将其应用于信号控制。以交通流量、时间占有率为交叉口短时交通流预测的对象,研究了基于K近邻思想的非参数回归模型,并用粒子群算法建立起组合模型;选择饱和度、延误、排队长度为评价的指标,引入交通仿真、多属性决策、模糊推理等方法建立交叉口交通状态的综合评价模型,用聚类分析法修正隶属度函数,用博弈论对评价指标主客观权重进行线性融合;研究了基于交通状态的路口控制策略,以延误与通行能力为配时优化目标,利用模糊折中规划法将多目标问题转化为单目标问题,由交叉口交通状态评价模型输出值计算目标权重,并用粒子群算法求解模型。结果发现,基于K近邻思想的非参数回归方法用于交叉口短时交通流预测时比时间序列方法效果好,而组合方法则更为优胜;利用交通仿真可提高交通状态评价效率,优化后的评价模型更具科学性与适用性;模糊折中规划方法可以解决多目标优化信号配时,由状态评价值求出的权重可避免主观定权的缺陷。研究表明,提出的交叉口交通状态预测理论框架可行,可以指导信号控制优化,为交通管理、诱导提供参考,为交叉口交通状态进一步研究提供思路。