1933年，国际现代建筑协会在雅典通过了《雅典宪章》，这是由城市规划师和建筑师们确定的关于现代城市规划设计基本原则的文件，由此人们达成了共识，即城市可以划分为居住、工作、游憩和交通四大功能。其中，交通联系着居住、工作和游憩，是城市应具备的主要功能之一。城市交通是指城区范围内各种用地之间人和物的流动[1]，即这些流动都是以一定的城市用地为出发点，以一定的城市用地为终点，经过一定的城市用地而进行的。城市交通是一个独具特色、由多种类型的交通方式组合而成的交通系统。

城市交通系统是城市社会经济系统中的一个子系统。从构成要素来看，城市交通系统由人、交通工具(车)、交通设施(路)、交通规则及信息等要素和交通环境(城市地理环境、城市形态规模、土地使用、社会环境等)构成。城市交通系统的有效运行取决于诸要素间的整合协同。城市交通系统既包括硬件(设施、设备)，也包括软件(技术、政策、法规、信息)；既有整体、综合和动态的内部关系，也与城市社会经济环境相联系，具有多变量、多目标、多层次、多属性等特点。

传统的城市交通系统主要由三部分构成：①城市交通基础设施系统，包括城市道路、桥梁、轨道系统等；②城市客货运输系统，包括公共汽车、电车、出租汽车、地铁、轻轨、人力三轮车、自行车、摩托车以及货运车等交通工具；③城市交通管理和控制系统，包括交通标志标线、信号系统、交通信息采集、传输及控制等交通管制系统等。随着城市功能不断拓展，现代城市交通系统已经发展成为一种立体化、综合化的系统。现代城市交通作为一个集经济性、社会性、公益性于一体的领域，除了传统城市交通系统的构成要素外，还包括管理体制、城市规划布局、投融资体制、交通方式选择、公共交通运营组织和交通需求管理等多方面的内容，涉及管理、法规、规划、工程、经济、财政、教育、文化、环境、能源、信息以及人文等社会经济诸多学科领域。这些方面集成在一起，形成了一个错综复杂的大城市交通系统。(www.daowen.com)

城市交通系统中存在出行者的决策博弈行为，从而使得城市交通系统的运行机理极其复杂，具体表现为：①人流、车流以及道路、交叉口、枢纽等交通工程及管控设施众多且联系紧密；②系统中的人流、车流不仅具有高度智能性，能够针对周围环境的变化做出快速反应，还具有明显的自组织、自适应和自驱动等能力；③系统中运动的人流、车流之间存在强烈的非线性相互作用；④系统具有较强的动态性和随机性，处于不断发展变化中；⑤系统的高度开放性进一步加深了城市交通系统的复杂性。随着城市用地布局的调整、居民出行距离的增加和出行行为的改变，城市交通系统运行中的不确定因素越来越多，交通事故频发，交通拥堵、交通污染与噪声等问题层出不穷且越来越复杂，交通问题已成为诸多城市问题中的关键问题。

交通拥堵是指某一时段道路交通系统局部产生的车辆排队和延误等现象。交通拥堵产生的原因主要有三类：①土地使用不合理所导致的道路功能及路网结构与交通需求不匹配；②偶发性交通事故等非常态事件导致的道路通行能力突然下降；③大型活动或节假日出行等引起的交通需求随机波动[2]。根据1991年美国制定的《综合陆上交通运输效率化法案》(Intermodal Surface Transportation Efficiency Act)[3]的定义，交通拥堵是指由于交通冲突导致系统性能处于不可接受的水平。因此，从交通供需角度来看，交通拥堵的本质就是交通需求大于交通供给。时至今日，交通拥堵问题仍普遍存在，且对城市运行和居民生活造成了严重影响：机动车被迫低速行驶，这不仅造成了能源浪费，而且也增加了废气排放；居民出行时间增加，由此降低了生活便捷度。城市中交通效率的下降，严重影响了城市的运行效率。交通拥堵及其伴生的环境污染与安全等问题已成为我国首要解决的问题之一。