本发明公开了一种基于交通流预测的城市交通信号控制系统，包括：数据中心，用于存放在数据中心、预测模块的神经网络训练以及下一时间间隔交通数据的预测；数据中心在每一次实时交通数据传入前将原先的实时交通数据添加进历史交通数据中，然后更新实时交通数据；预测模块，用于做短期交通流量预测，对于一个多路口路段，待预测路段为i，假设当前时刻在时间间隔k中，则待预测量为下一时间间隔的车流量，预测依据为已知的路段i及所有与之相邻的上或下游路段在过去的车流量；优化模块，根据道路中的信号灯配时方案和预测模块输出的预测数据对城市的拥堵程度进行评估。本发明提前得到下一时段的交通拥堵状况获得下一时刻拥堵最小的信号灯配时方案。