我们国家目前的发展进程是越来越快，其中机动车的拥有量成为了发展迅速的一个明显标志。道路机动车的不断增加不仅仅带来了经济生活上发展，进一步带来了城市交通问题。需求大于供给的交通情况使得城市道路拥挤成为了日趋紧迫需要解决的问题，逐渐成为了许多学者研究的对象。整个城市路网是由许多不同的要素组成的，干道就是其中一个重要的要素，许多干道联合起来就影响着整个城市交通的运作。所以，本文从交通管理方面入手，对城市交通信号的相关参数进行优化控制，希望可以达到使整条干道甚至整个城市交通可以保持活力，降低拥堵的目的。从目前城市交通的实际问题出发，本文论述了选题的研究背景和意义，对国内外研究现状进行了回顾介绍。然后介绍了城市交通信号控制的基本理论，并对城市交通主要控制方法和目前的主要交通控制系统进行了介绍。针对饱和交通状态的交通流特点，分析了现有的优化方法，找出现有优化方法的不足，确定了在饱和交通状态下以交叉口通行量最大为目标的优化方法更能有效的缓解城市交叉口的交通压力。通过对干道系统上的车流到达、离开情况和相位的变化情况进行了分析，建立了以干道系统上的通行量为最大的控制目标的协调控制模型。本文介绍了粒子群算法，引入了遗传算法中的自然选择机制，得出了基于自然选择的粒子群算法。通过此算法对模型进行求解，与遗传算法得到的结果进行对比分析发现该算法在查找最优解速度方面更优越，比较能符合交通对及时、快速等性能的要求。而且得到的研究结果表明在饱和交通状态下此方法能有效提高干线道路的通行能力。