随着汽车保有量的增长和公众出行水平的提高,城市交通拥堵问题愈演愈烈。为保障出行安全的同时提高道路通行效率,城市道路管理部门往往通过在交叉口安装信号控制装置的方式来改善城市道路交通状况。因此,研究信号灯对车辆运行特性的影响进而实现交叉口的优化控制具有重要意义。在研究中发现,信号灯不仅对临近停车线的车辆产生影响,而是对交叉口进口道中可以观测到信号灯状态的所有车辆均会产生影响,并且不同的控制模式对车辆的影响不同。文章基于实测数据分析城市道路中有无倒计时情况下剩余绿灯时间对交叉口进口道车辆速度的影响,进而分析不同时空条件下驾驶员行为特性。最后,基于对驾驶员行为特征的分析,在有信号倒计时和无信号倒计时下,建立了考虑信号灯对驾驶行为影响的城市道路交叉口进口道交通流元胞自动机模型,运用MATLAB进行数值模拟,将模拟结果与实测数据进行对比发现该模型可以模拟实际情况下的车辆运行特性。本文的主要结论有以下几点:(1)在有倒计时或无倒计时控制模式下,信号灯对车辆速度的影响主要集中在临近停车线一定区域内,但信号灯装置的大小及发光强度直接关系到驾驶员对信号灯状态的识别距离。(2)绿灯时期,有信号倒计时情况下各监测断面的车速波动较大;无倒计时下车辆平均速度比有倒计时情况下高10km/h左右。(3)在交通无阻滞情况下驾驶员总会加速,但在临近停车线时,无倒计时情况下驾驶员考虑更多的是安全,而有倒计时情况下驾驶员则更加注重效率。(4)基于对信号阻滞下车辆加减速特性的分析和绿灯时期驾驶员驾驶行为特性的分析,文中采用更精细的元胞,在开放性边界条件下所建立的RTL模型可较好的反映信号灯控制下城市交叉口进口道路车辆运行特性。(5)信号灯周期时间的改变将引发进口道交通流特性的变化,分析发现随着信号灯周期时间的缩短,绿灯时期车辆平均速度逐渐增大,红灯时期车辆排队长度逐渐减小。