针对目前信号交叉口相位设计过于依赖实践经验、未充分考虑机非交通流特性和非机动车过街模式的影响，导致通行效率低和时空资源利用不足的问题，基于机动车交通流不均衡性提出一种信号交叉口动态放行方案。建立不同放行方案的延误估计模型，综合考虑机非载客性差异，以减小交叉口人均延误为优化目标，采用灵敏度分析方法给出传统相位方案的定量设置条件，以北京市平安里西大街与赵登禹路交叉口为例，对模型的适用性进行验证，利用改进蚁群算法求解得到不同放行方案对应的最佳信号配时。结果表明：当机动车交通流不均衡系数a_j＞0.25时，采用轮转放行+二次过街；当a_j＜0.25、左转和直行流量之比大于1∶3,且非机动车左转流量在100～500辆/h时，采用对称放行+一次过街；当流量之比小于1∶3时，适宜采用对称放行+二次过街。与传统放行相位相比，采用对称搭接放行相位方案能使人均延误下降13.6　s,降幅为25.81%,有效提高交叉口的通行效率。