随着智能交通系统(ITS)在全球范围内的兴起，作为其核心内容之一的交通仿真正成为国内外的研究热点。传统的交通仿真系统存在对道路、交通环境信息的管理能力不足等问题，而地理信息系统(GIS)作为一种新兴的、迅速发展的技术，具有很强的信息管理能力和信息可视化能力。本文将交通仿真技术和地理信息系统相结合，以城市道路交通系统的构成要素和交通行为作为切入点研究并开发了适合我国国情的城市微观交通仿真系统。首先，为了真实而深刻地描述路网的实际形状，本文结合GIS技术强大的空间数据存储管理等优势，建立了基于GIS的仿真路网生成模型，并设计了仿真路网的GIS数据库。该仿真路网生成模型可根据用户的不同需求利用GIS完成仿真路网的自动绘制，且绘制出来的仿真路网和真实路网基本一致，这有利于提高仿真结果的精确度以及对路网进行实时仿真。其次，建立了基于智能体的城市微观交通仿真系统的模型结构，分别为车辆智能体、路段智能体、交叉口智能体和交通灯智能体等；并着重研究了该模型结构中这四个主要智能体模型的组成结构特点。接着，本文在参考已有车辆行为研究文献的基础上，重点对车辆的行为模型进行了研究。对车辆在路段上的驾驶行为，分别建立了自由驾驶、跟驰驾驶以及换车道驾驶等各种驾驶方式的数学模型。同时深入研究了车辆过路口的驾驶行为，针对以往对路口驾驶行为研究的不足，提出了路口车辆防碰撞模型，为解决车辆在路口(尤其是无信号灯控制路口)处避撞行驶的仿真问题提供了依据。然后，本文探讨了交通仿真系统开发的环境和工具的选择，分析了整个系统实现的框架和流程，并用Java语言完成了系统的可视化实现。该仿真系统包括：仿真路网生成模块、车辆产生模块、车辆模块、仿真模式选择与数据分析模块等。该系统是一个开放性的系统，具有非常好的可重用性、灵活性和可扩展性。最后，利用本文开发的仿真系统对济南市某段路网进行了应用实例分析，仿真结果表明该仿真系统能够较好的模拟各种交通流现象，并具有很好的数据统计分析能力，对辅助交通控制决策具有一定的参考价值。