合理的直行待行区设置能够减少延误,提高路网的通行能力。针对目前对直行待行区的研究局限在单个路口且因未考虑相位差协调、从而难以使整条主干路达到最佳通行状态的问题,以设置直行待行区的主干道的最小车辆延误为目标,建立了城市主干路交叉口直行待行区相位差优化模型,并采用遗传算法求解延误最小时的最优相位差。最后,结合交通实例进行Vissim仿真,仿真结果证明模型能够有效减少交通延误、提高路网的通行能力。