本文在深入分析国内外排放量化方法和宏观、中观、微观排放量化模型的基础上，以北京市东三环南路、西大望路等路段上的典型信号交叉口为研究对象，利用便携式尾气测量设备和高精度手持GIS平台等设备，对大众捷达、东风日产骐达、大众速腾、别克商务等中等排量汽油车进行了排放实验。采集了多辆车大量秒级排放、速度和加速度数据。基于实验数据分析了实际信号交叉口车辆各行驶工况时间分布、排放特性，并阐述了各种工况下排放物排放特性的发生机理及影响因素。　　利用相关分析和多种统计回归方法，针对原始实验数据和处理实验数据，分析了速度、加速度和排放数学建模的可行性，分析发现加速度和排放之间的相关性非常低，因此否决了加速度和排放、速度加速度和排放建模方案，最终建立了基于速度的四种排放物的预测模型，并利用实际实验数据进行了模型精确度分析。　　在排放预测模型的基础上，结合车辆在交叉口通行过程中的排放特性和信号交叉口交通控制参数，最终建立了信号交叉口的排放计算模型。模型中把交叉口的排放分解为绿灯排放和红灯排放两部分，并以交叉口绿信比为权重对两种情况排放进行加权平均，计算整个交叉口的排放。　　利用微观交通仿真软件VISSIM模拟信号交叉口车辆通行行为，输出车辆通行过程中的车速、行程时间等交通运行参数;利用信号配时优化软件Synchro计算输出基于HCM手册理论的延误最小的信号配时方案。利用建立的信号交叉口排放计算模型计算延误最小的信号配时方案下交叉口的排放，并和现状配时方案的排放进行了对比，为以排放为指标评价信号交叉口的配时方案提供了一种方法。　　建立的这些模型可方便、准确预测市区道路和交叉口交通流车辆排放，亦可嵌入微观仿真软件，准确计算排放状况，优化交通管控措施，对交叉口排放控制起到积极作用并可对智能交通系统进行评价。