随着城市化进程的快速推进,人民生活水平提高,城市道路上车辆数量迅速增长,城市交通拥堵问题已经成为我国城市的普遍现象。拥堵的交通影响人们的出行、造成巨大的经济损失,而目前针对交通拥堵的措施尚未取得很好的效果。因此,缓解城市交通拥堵问题是目前城市交通研究的重中之重。通过计算机建立模型可以便捷的模拟城市信号控制道路上车辆的运动行为,也是从微观探索城市交通拥堵问题的方向之一,可以对现实的城市交通起到参考作用。本文主要研究工作是对城市信号控制交叉口前路段交通流的建模,以二维OV模型为基础,建立一个可以细致反映路段上车辆相互作用的跟驰换道行为的二维连续性车辆换道模型,通过对路段上车辆运动的仿真,研究车辆跟驰换道行为对交通流的影响。第二章主要介绍了换道模型与跟驰模型的发展。第三章构建了一个改进的双车道车辆跟驰换道模型,以刻画交叉口前路段上的车辆跟驰换道机制及车流宏观特征。借助模型分析了换道车辆比例、换道期望参数和跟驰安全距离等对交通流宏观特征的影响。结果表明:换道车辆比例对通过停车线的进口道流量有负面影响,换道行为次数越多,进口道流量越小。换道期望参数越大,换道成功率越大;当道路拥堵时,增大换道期望会减少进口道流量。增大安全距离,容易提升换道成功率但减小进口道流量,同时促使拥堵发生。第四章在双车道跟驰换道模型的基础上加入右转车道扩展为三车道,同时引入自由换道概率与强制换道概率,建立了三种换道概率模式,自由换道,不换道以及正常换道,并研究三种换道概率模式下车辆的运动行为。模拟结果表明,当道路上车辆不能达到期望速度行驶时,自由换道行为可以对道路上车辆的平均速度起到促进作用;当一条车道车辆可以达到期望速度,而其他车道上车辆不能达到期望速度时,自由换道行为反而会引起该车道上车辆平均速度减小,也就是“快即是慢”现象。交叉口前车辆的强制换道行为会引起车道上车辆的平均速度减小,减小交叉口通行能力。当自由换道意愿大于强制换道意愿时,车辆会产生“插队”现象,减小通过停车线的流量;延长强制换道路段长度可以增加道路上车辆的平均速度。第五章通过实际道路的观测实验对模型准确性进行了验证。