本文基于元胞自动机的自组织控制原理，引入流体运动的自然特性来诠释城市交通路口车流运动的规律，同时对路口信号灯的相位转换规律进行了探讨，并自此基础上，完成了如下主要研究工作： 1、对元胞自动机理论框架进行了综合的阐述，揭示了元胞自动机目前的研究现状，同时分析了使用元胞自动机来进行自组织控制的机理； 2、阐述了城市智能交通系统的自组织模型，如何基于元胞自动机的城市交通自组织控制的规划，智能交通系统自组织模型的具体实现，同时引入有限状态自动机的概念、机理及其与元胞自动机自组织理论的关系，说明了用于智能交通自组织控制的有限状态自动机的实现环境； 3、基于纳维—斯托克斯方程基本形式交通流运动重构，并使用变分的方法将其与元胞自动机自组织理论有机的结合，制定了基于四相位顺序切换的城市交通信号自组织控制规则，同时相应地制定了交通路口相位判别规则； 4、充分地阐述了仿真试验和仿真工程的概念及其相互之间的关系，说明了仿真试验的步骤和意义； 5、基于Matlab/Stateflow开发环境下的仿真试验模型的搭建和相关结果分析。