近年来,随着我国机动车拥有量及道路交通量的急剧增加,交通拥挤堵塞以及由此导致的交通事故的增加、空气污染的加剧。而整个路网的拥堵往往是从交叉口的拥堵开始,最终由交通拥堵导致交通延误增加,行车速度降低,造成时间的损失、燃料消耗的增加；从而大大增加了机动车尾气排放量,造成城市空气质量的恶化。为此,本文结合973子课题“多方式路网交通流协同控制理论与方法”,提出开展考虑多车型排放特性的交叉口信号控制多目标优化模型研究。首先本文通过对交叉口车辆行驶模式进行划分,并基于大量实测车辆运行工况GPS数据、尾气数据对不同行驶模式下的轻、重型车排放特性展开研究,计算得到交叉口处轻、重型车在怠速、加速、减速、匀速模式下的各排放物平均排放率；其次,本文通过对车辆在交叉口运行规律的刻画,结合数理推导方法,得到交叉口车辆在不同行驶模式下的行驶时间、距离等运行参数,在此基础上推导出交叉口车辆在不同行驶模式下的时间分布模型,并基于经典的延误分析模型以及停车率模型对时间分布模型中的相关参数进行标定,最终结合平均排放率构建交叉口机动车尾气排放测算量化分析模型；在此基础上,本文选取交叉口机动车尾气排放、延误、停车次数为优化目标,基于上述优化目标函数构建交叉口信号控制多目标优化模型,并通过对各优化目标的无量纲归一化处理,提出基于遗传算法的加权最优求解算法,利用MATLAB实现算法编程；最终,本文选取典型信号交叉口开展模型应用分析研究,并与HCM2010中的交叉口信号配时方法进行优化效果对比,结果表明,本文所构建的交叉口信号控制多目标优化模型其各目标优化结果均优于HCM2010优化结果。因此,本文所构建的模型能够有效的降低交叉口机动车尾气排放与交通延误,提高交叉口交通运行效率。