本发明涉及一种面向信号交叉口区域的混行车群分层协同控制方法，属于混合交通组织及混合车辆控制领域。该方法包括：建立信号交叉口区域混合交通场景；构建信号交叉口区域子群划分和子群重组策略；建立领头网联自动车模型及传统人驾车模型；基于交通信息物理系统的视角建立基于分布式MPC的分层协同控制策略，其中包括上层控制器和下层控制器。本发明能够提高信号交叉口区域整体的交通效率和安全，可以为解决新型混合交通拥堵和安全提供新视角的优点。