随着中国城镇化的推进,各大城市的交通拥堵和汽车尾气污染问题成为现今社会的热点话题,但是关于城市交通效率与绿色环保出行的交叉领域的研究并不多。交通控制在城市交通运行效率中起着关键作用,而交通控制的对象——机动车,则是环保出行中的关键环节,这使得对于交叉领域的研究成为可能。如何在控制机动车尾气排放的同时保证交通效率,则成为了一个重要课题。本论文基于以往的排放因子实测、机动车比功率与排放因子的关系以及考虑交通延误的交叉口信号配时优化模型等相关研究,提出一种新的排放因子分类方法,摒弃以往排放因子按机动车加、减速或匀速、怠速四种工况的分类方法,选择按红灯与绿灯时间分类的新方法,将排放因子与信号配时直接联系起来,并以此作为新的配时优化模型的基础。在信号配时优化模型中,在以往考虑交通延误最小化的目标中加入交叉口排放量最小化的双目标,并基于排放因子分类方法建立一种新的排放量计算方法,力求在保障交通延误优化的同时保证交通排放的最小化。为了系统地阐述以上模型与方法,本文共分为三个部分。第一部分为第一章,对研究背景、研究意义、国内外研究现状进行分析与总结,并介绍了研究目标、研究内容和研究方法；第二部分为第二章,详细阐述了整个模型与方法的各方面,包括排放因子标定、周期与绿信比优化模型、相位差优化模型以及模型验证,充分说明了理论依据与研究方法的可靠性；第三部分为第三章和第四章,分别运用一个单点交叉口与一个干线协调中三个交叉口的案例验证了第二部分所述模型的可靠性,并通过VISSIM仿真软件、MATLAB编程软件获得排放因子分类结果与信号配时最优方案,通过分析比较得出绿灯与红灯期间排放因子的规律、各延误方法与流量水平下的最优方案,以及各方案下交通延误与排放量的变化。研究成果表明,绿灯期间与红灯期间的排放因子分别保持稳定,绿灯期间的排放因子在同车道组、同交叉口间始终高于红灯期间的排放因子,该排放因子分类方法稳定可靠；双目标信号配时优化模型与以往研究中的单目标模型获得的最优方案完全相同,优化过程中交通延误和机动车排放量与仿真模型中的测算结果在低、中流量情况下均较为接近,且HCM1985方法在两案例中优化结果均优于其他两种方法。