随着我国城市化的不断发展,城市中各种交通问题也随之增多,交叉路口是城市各条道路的交汇处,从不同方向驶来的机动车辆在这里相遇,极易造成交通秩序混乱和事故的发生,这也使得交叉路口成为交通事故多发区域。因此控制交叉路口秩序对提高城市道路交通运输效率和改进交通运输管理具有重要意义,应对交叉路口予以重点研究。而车辆自组织网络(VANET)是一项利用车辆网络来提高交通运输效率、减少交通事故的新技术,本文也将涉及到VANET在交叉路口处的交通事故研究。本文首先研究了国内外的城市交叉路口交通安全的相关理论,分析了影响城市交叉路口安全的因素。基于前人研究提出的交叉路口车辆的碰撞概率概念基础上,提出按区域、按场景研究交叉路口可能发生碰撞车辆的碰撞概率,分别通过对到达率和碰撞概率、综合流量和碰撞概率等之间的关系以深入研究交叉路口机动车车辆间的碰撞问题,并提出了交叉路口车辆碰撞概率的数学描述公式。其次,本文以石家庄市范西路-东大街交叉路口车辆通行为具体实例,研究该交叉路口的交通流特征和基于碰撞概率的交通仿真。文中先介绍范西路交叉路口交通实情并分析其多方向和多区域的交通流特征;在SUMO中建立道路网络的仿真场景,依据研究所得的交叉路口碰撞概率以改进Krauss跟驰模型,提出了一种预测加减速跟驰模型,简称为PADM跟驰模型(Predicted Acceleration and Deceleration Following Model),新模型能够减少车辆加速时加速度值的跳跃现象发生,使车辆行驶的车速变化更加平稳。第三,利用网络仿真器NS3基于由SUMO仿真输出的车辆轨迹文件完成车辆与基础设施、车辆与车辆间的车联网络通信仿真。完成了范西路-东大街交叉路口基于Krauss跟驰模型和PADM两种不同跟驰模型的VANET交通仿真。分析并比较两种跟驰模型VANET仿真的性能参数,包括信息投递率、端到端平均延时、吞吐量等,得出PADM跟驰模型信息投递率和吞吐量性能在仿真节点范围内能较优于Krauss跟驰模型的结论。