交通系统尤其是城市交通网络的快速发展,在给我们带来便利的同时,也加剧了交通拥堵、环境污染等问题的发生。本文研究了城市路网中的车辆与信号灯协同控制问题。首先,提出了一种基于预测信号灯状态的车辆低油耗环保驾驶控制系统。根据道路情况和牛顿第二定律构建燃油机动车的动态模型,根据系统测量的信号灯状态信息,分别研究了车辆通过单信号灯和连续多个信号灯的驾驶情况,进而获得车辆避免刹车情况下通过前方信号灯的参考速度。采用模型预测控制方法,结合基于油耗模型和速度跟踪的综合性能指标,求解出车辆的最优控制输入。相较于传统的求解方法,本文采用Laguerre函数方法对MPC问题进行求解,在提高求解的准确度的同时也极大的减少了计算量。之后,本文针对基于智能车队速度的自适应信号灯控制进行研究。其目的是动态调整信号灯状态,使车队尽可能在绿灯时通过信号灯,并且根据Leader-Following模型进行车队的跟随控制。本文不仅实现了城市路网中车辆和信号灯的协同控制,同时也避免车辆在路口的停车等待和刹车—启动操作。并且有效地节约燃油,缓解交通拥堵的情况。