本文以湖南省教育厅基金项目“城市智能交通信号机系统的研究”为背景，针对城市交通信号控制展开研究。作者在大量搜集和研究国内外文献资料的基础上，首先对城市交通流理论和城市交通信号系统控制进行了理论分析与研究。然后，参考文献[29]建立了城市小型区域五交叉路口交通网络仿真模型，提出了采用遗传算法多目标优化，全局寻优网络各路口相位时间的自适应方法，并进行了计算机仿真应用研究。在MATLAB环境下，作者根据在一个周期内使各交叉路口各车道绿灯结束时等待放行车辆数总和最小，且在一个周期结束时的等待放行车辆数总和尽可能小的原则进行仿真实验。通过固定各交叉路口周期参数，并预测各自下一周期的车流量，来实时分配最佳相位时间。实验结果表明：该方法是有效的和可行的；在网络交通流完全相同的情况下，它与定周期控制相比，明显减少了一个周期内在绿灯结束时的总延迟辆数，特别是当交通流较大时，效果尤其明显。本文还详细地介绍了一套智能交通信号机系统的整体设计。其硬件电路主要有：主控电路、人机接口电路、通讯接口电路、应急电路和功率驱动电路等。系统软件设计包括：主程序、核心处理程序、通讯程序和交通信号机配时和灯色数据生成，以及上位机的交通信号灯色方案生成环境。实验表明：该系统能够实现多相位、变相序控制。稍加改进投入到实际应用中，它将能够在一定程度上解决混合交通流的问题。