城市道路交叉口是整个城市交通网络中的关键节点。一直以来解决交叉口处交通拥堵问题和提高通行能力是相关学者和工作人员的重点研究方向。相比于直行车流和右转车流,左转车流通过交叉口需要更长的行驶距离和通过时间,且更易与其它相位车流和行人流产生交通冲突,左转交通状况的好坏直接影响了交叉口其它相位交通流和交叉口通行能力。因此研究左转交通对于解决城市道路交通拥堵具有重大意义。城市道路交叉口左转交通组织方法有很多,相比于其他左转交通方式,逆向可变车道、短车道和可变车道应用较晚,很多细节研究并不完善,在提升交叉口通行能力方面还具有挖掘空间。因此本文以逆向可变车道、短车道和可变车道三种左转交通组织方法为研究对象,选择交通流研究领域常用的元胞自动机模型为研究方法,对这三种左转交通流组织方法进行模拟研究。本文主要工作如下:(1)对国内外关于左转交通组织方法的研究以及交通流理论相关知识,进行全面深刻学习。对三种左转交通组织方法的具体实施过程进行详细说明,阐述本文元胞自动机模型采用的NS规则、换道规则和边界条件。(2)分析设置逆向可变车道交叉口通行能力的影响因素,并根据逆向可变车道交叉口使用规则,建立了逆向可变车道交叉口元胞自动机模型。模型主要模拟了设置逆向可变车道的车流条件以及逆向可变车道长度、绿灯时长和出口道车流量对交叉口通行能力的影响。模拟结果显示:存在一个左转车流到达率临界值,当左转车流到达率达到这个临界值时,设置逆向可变车道可以提升交叉口通过能力,否则没有必要设置逆向可变车道;信号周期和到达率一定时,存在一个最佳的逆向可变车道长度使得交叉口通行能力到达最大;当出口道车流到达率较小时,设置逆向可变车道才能发挥作用。(3)分析设置短车道交叉口通行能力的影响因素,并根据短车道交叉口使用规则,建立了短车道交叉口元胞自动机模型。模型主要模拟了设置短车道的车流条件以及短车道长度、直行车流和左转车流放行方式、信号周期对交叉口通行能力的影响以及短车道对其反向车流疏散效率的影响。模拟结果显示:存在一个左转车流达率临界值,当左转车流到达率达到这个临界值时,设置短车道可以提升交叉口通过能力,否则没有必要设置短车道;设置短车道后单口放行比左转先放行或者直行先放行具有更低堵塞概率和更大的交叉口通行能力;当到达率和信号周期不变时,存在最佳短车道长度使得通行能力最大,在短车道长度不大于这个最佳长度的情况下,增加短车道长度可以提升通行能力;当反向直行车流到达率较大时,其疏散效率受到短车道长度影响较为显著,短车道长度越长,其疏散效率受影响程度越大;存在最佳信号周期时长使得短车道交叉口通行能力达到最大。(4)分析设置可变车道交叉口通行能力的影响因素,并根据可变车道交叉口使用规则,建立了可变车道交叉口元胞自动机模型。主要模拟了左转车流到达率和直行车流到达率不均衡的情况下,设置可变车道是否能够提升交叉口通行能力,可变车道进口道方向左转绿信比和直行绿信比对交叉口通行能力的影响。模拟结果显示:当左转和直行有一个方向出现重交通流,设置可变车道可以提升交叉口通能力,即使两个方向车流到达率都很大时,改变可变车道属性,总可以尽可能的增大交叉口通过能力;直行相位和左转相位绿信比对可变车道交叉口通行能力存在显著影响,适当增加重交通流方向的绿信比可以一定程度上提升交叉口通行能力。