Kemajuan transportasi saat ini berkembang dengan sangat pesat, sehingga dapat menyebabkan terjadinya kemacetan, khususnya pada simpang. Salah satu penyebab lainnya yaitu penggunaan siklus dan urutan fase pada sistem APILL masih menggunakan urutan fase searah jarum jam atau sebaliknya yang mengakibatkan pengendara harus menunggu lama sampai lampu kembali hijau sedangkan arus lalu lintas di simpang tersebut cukup ramai. Salah satu simpang yang mengalami hal tersebut yaitu simpang Wirobrajan yang berada di kota Yogyakarta. Untuk mengetahui kinerja tingkat pelayanan simpang, dilakukan survei untuk memperoleh nilai volume kendaraan, geometrik, serta waktu siklus. Data-data tersebut kemudian akan digunakan untuk analisis serta pemodelan menggunakan software PTV VISSIM. Hasil yang didapatkan menunjukkan tingkat pelayanan pada simpang Wirobrajan termasuk pada kategori E (buruk), dengan nilai tundaan sebesar 77,09 detik/kend sehingga membutuhkan evaluasi lebih lanjut. Untuk mencapai hasil yang diinginkan, dilakukan percobaan yaitu dengan mengubah urutan fase, mengoptimalisasikan waktu siklus simpang, serta dilakukan trial and error rasio belok kanan dan lurus pada lengan Utara dan Selatan pada jam puncak 06.30 – 07.30 WIB. Hasil dari percobaan yang diperoleh dengan mengubah urutan fase serta mengoptimalisasikan waktu siklus simpang yaitu merupakan cara terbaik untuk menurunkan nilai tundaan menjadi 61,81 detik/kend dengan rasio belok kanan 10% dan lurus 90%