随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高,机动车保有量持续增长,交通拥堵和停车难问题已成为大中型城市亟待解决的重大问题。城市交通状况是城市治理水平的重要体现。回龙观、天通苑地区作为北京市的大型居住区,近年来交通拥堵、公共服务配套不足等问题日趋严重,为有效解决城市发展的痛点,北京市制定了《优化提升回龙观天通苑地区公共服务和基础设施三年行动计划（2018—2020年）》,其中交通治理攻坚工程是四大重点任务之一。因此,围绕路车协同智慧治理系统进行分析研究与规划设计,既具有较大的学术研究价值又具有很大的社会应用价值。首先,分析了城市交通环境治理现状,提出了交通环境的硬性治理模式到柔性治理模式的转变方案,从要素、范围和具体任务等方面规划了路车协同智慧治理模式的研究内容,设计了路车协同智慧治理系统的总体架构与方案。其次,以回龙观地区为例,进行了多次实地调研,根据道路宽度、车流量、拥堵情况、路边停车位、信号灯、分叉出入口等要素,运用VISSIM软件构建了包含四个交叉口和十二条路段的路网模型,对区域交通流进行了仿真分析,研究了路边停车位对道路通行能力的影响,并提出了合理化建议。第三,以京藏高速西三旗桥交叉口为例,通过实地调研并收集各种交通数据,提出了信号灯自适应配时和建立全立交桥的改进方案,利用VISSIM软件对西三旗桥交叉口的改进方案与现实情况进行了建模、仿真与对比分析。第四,以STM32F103R6单片机为核心控制器,结合交通信号指示灯、倒计时显示、时钟显示等器件,在Keil软件坏境下利用C语言编程,运用Proteus软件设计并实现了一个路车协同交通信号综合控制系统。第五,研究了毫米波雷达和视频检测技术在车流量与车辆行为检测中的应用方法,基于路车协同理念探究了城市主干道关键交叉口治理方案、路边停车位与道路治理方案、园区车辆与道路治理方案。最后,研究了交通拥堵导致的时间延误、燃油消耗、环境污染的预测算法及其应用,对路车协同智慧治理模式的应用效能进行了分析与估算。交通环境治理模式的转变,符合国家“双碳”战略目标,将产生巨大的经济效益、社会效益和环保效益。