交通技术的飞快发展带动了经济的大飞跃,但也产生了交通污染、能源危机等问题。交通运输中尾气污染加重、能源消耗过大与交通拥堵严重,都加重了交通与能源、经济之间的矛盾,同时很大程度地影响了人们的生活品质。研究并设计一种高效的生态控制策略及控制方法,对交通运输过程中减少尾气排放污染、燃油消耗和缓解交通拥挤具有十分重要的意义。针对交通拥堵、尾气排放严重、燃油消耗过大等实际交通问题,本文提出了一种基于预测控制框架下的交通生态控制策略与方法,分别对生态控制策略、高速公路生态控制方法以及城市道路单点生态控制方法进行研究。主要工作如下:1、提出一种基于预测控制模型的交通生态控制策略。首先综述了预测控制模型概念以及交通中预测控制的应用;然后依据预测控制模型框架,阐述了生态控制策略总思路以及生态控制策略各个模块;最后依据道路类型进行区分,提出了不同类型的生态控制策略以及其控制流程图。2、结合微观层面汽车燃油消耗与尾气排放,提出了一种高速公路生态控制方法。首先简单介绍了宏观交通流MENTANET模型和宏观汽车尾气排放与燃油消耗VT-Macro模型;然后通过历史流量采集数据,对宏观交通流MENTANET模型的具体参数进行校正,减少模型预测控制中系统误差,提高控制精度;最后依据匝道控制率和多段可变限速控制,提出了高速公路生态控制算法,以达到减少高速公路瓶颈处的整体燃油消耗、尾气排放量和总行程时间的控制目标,实现高速公路生态控制。3、提出一种基于绿色出行的城市道路单点生态控制方法。首先简单介绍了基于特立克-利奇的短时交通流模型和微观汽车尾气排放与燃油消耗VT-Micro模型;然后依据每15分钟预测交通流量数据,提出了SPGPT模型,确定其未来15分钟内的最短相位绿灯时间;最后提出了PGTOT模型,建立交叉口人均延误与尾气排放的双层控制模型,实现城市道路单点生态控制。