结合现代城市交通技术发展趋势，以信息化、智能化条件下的城市交通系统效能与品质提升为主线，实施“创新技术开发－工程技术孵化－核心产品研制－示范基地应用”的技术路线，实现政产学研用一体的协同创新机制。本实验室重点开展的技术研发包括两大类：
（1）城市智能交通的关键技术研究
产生一批原创性的推动交通产业发展的重大成果，为我国600多个城市的交通设计、组织、管理、决策提供技术支撑。重点在三个层面上开展关键技术研究：
①城市交通系统结构主动引导技术（基础层面），包括城市交通资源优化配置技术、现代城市交通集成设计技术、现代城市交通运行组织技术；
②城市智能化交通管理控制与服务技术（核心层面），包括城市智能交通信息服务技术、城市交通系统协同管控技术、城市公交优先智能管控技术；
③城市交通管理控制应用系统技术（拓展层面），包括城市交通拥堵综合整治技术、城市交通系统节能环保技术、车路协同与安全保障技术。
（2）城市智能交通的核心产品开发
突破技术瓶颈，发挥创新优势，形成核心技术产品。核心产品开发重点在四个层面上开展：
①分析工具：主要是包括“交运之星—TranStar”在内的城市交通系统规划设计与运行管理集成分析专业软件，打破TransCAD、Emme/3等国外行业专业软件在中国市场上的垄断；
②标准规范：包括城市道路交通规划设计与工程设计系列规范、车路协同基础数据和设备设计系列规范、城市交通信号控制系统系列规范、城市交通管控指挥平台集成及产品认证相关标准等；
③集成系统：包括城市交通信号控制系统、智能车路协同技术与设备、智能化交通信息服务平台、区域交通协同管控指挥集成平台，打破SCATS、SCOOT等国外交通控制系统在中国市场上的垄断；
④实验平台：服务于城市交通系统规划、建设与管理部门进行方案决策的虚拟现实交通实验平台（即平行交通系统）。