本发明涉及一种高饱和度路段上下游交叉口间相位差优化方法，该方法包括以下步骤：首先，对多股车流汇入情形下的路段排队演变进行分析，利用冲击波理论建立排队长度模型和延误模型；其次，定义排队权重用于表示不同情形下排队长度的影响程度，建立以上下行加权排队总长最小为主目标、总延误最小为次目标，分层求解最优相位差的流程；最后，建立了高饱和度路段上下游交叉口间相位差优化方法。本发明克服了已有模型方法不考虑多股车流汇入而导致在实际应用中存在的缺陷，提出了更符合城市交通管理者及实际交通参与者期望的路段协调控制目标及方法，为城市交通拥堵主动防控特别是高饱和度路段上下游信号协调优化问题的解决提供方法支持。