本发明涉及一种信控路口违章行驶车辆识别的实时监测系统及方法，包括：处理单元基于毫米波雷达和视频采集单元采集的数据计算得到各个车辆的携带有时间信息的高精轨迹信息；标记单元基于车辆视频信息、携带有时间信息的高精轨迹信息、信控路口的道路交通标线\标志和交通信号灯的状态信息得到车辆的违章行驶信息，在视频采集单元获取的视频帧上对待确定违章车辆进行违章信息标记；处理单元将标记后视频上传至云服务器；利用高精度轨迹先对车辆是否有违章进行预判断，并且在视频图像中对车辆的违章点/疑难点等进行标记，以提醒执法人员重点关注，根据车辆的违章可能性及违章等级等按照顺序推荐给执法人员进行判别，做到重要事情最先做。