本发明涉及一种基于机器学习的多级联排防洪系统及方法，步骤1、获取编号为n的路段的对应的两个红绿灯路口的车辆车牌号信息，统计阈值时间内同时存在两个红绿灯路口的车辆数量Qn；步骤2、计算阈值时间内每一个路段的拥堵热度，所述拥堵热度的计算方式为，按照阈值时间内每一个路段的车辆数量Qn进行降序排列，车辆数量Qn越大表示编号为n的路段拥堵热度越高；步骤3、根据拥堵热度计算每一个路段n的交通拥堵概率模型，并对计算出的交通拥堵概率模型进行拟合获得更为精确的交通拥堵概率模型；步骤4、工作人员根据精确的交通拥堵概率模型对相应的路段进行调控。本发明够快而准确的对交通拥堵情况进行预测，从而帮助相关人员进行相应的调控。