自动交通信号，是用机械、电子和计算机等设备控制变换交通信号。形式有单点控制、二个或几个路口的联动控制、线控制、面控制。用于单点控制的设备有电动机带动齿轮分度盘的机械式定周期控制和电子控制的单时段定周期控制或多时段定周期信号控制。按控制的范围分，有孤立交叉路口的信号控制与其它交叉路口互不联系的为单点控制，对一条干道各路口互相关联的线控制自动交通信号以及用计算机集中控制几十个到几百个交叉路口的面控自动信号。^[1]

解决交叉口的交通冲突，就理论方面分析有两种方法，一是空间分离，如平面渠化、立体交叉等；另一为时间分离，如信号控制法、多路停车法及让路法等。交通信号的作用是从时间上将相互冲突的交通流予以分离，使其在不同时间通过，以保证行车安全，同时交通信号对于组织、指挥和控制交通流的流向、流量、流速、维护交通秩序等均有重要的作用，迫使车流有序地通过路口，提高了路口效率和通过能力，也减轻了噪声，降低了汽车废气的污染。^[2]

交通信号分为：指挥灯信号、车道灯信号、人行横道灯信号、交通指挥棒信号、箭头信号、闪光信号和手势信号等。信号灯的颜色所表达的意义规定如下：

(1)绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准阻碍直行的车辆和被放行的行人通行。

(2)黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人，可以继续通行。

(3)红灯亮时，不准车辆、行人通行，更不准闯红灯。

(4)绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所指方向通行。

(5)黄灯闪烁时，车辆行人须在确保安全的原则下通行。

右转弯车辆和T形路口右边无人行横道时的直行车辆，遇有前款(2)、(3)项规定时，在不妨碍被放行车辆和行人通行的情况下，可以通行。

(1)绿色箭头灯亮时，本车道准许车辆通行。

(2)红色叉形灯亮时，本车道不准车辆通行。

(1)绿灯亮时，准许行人通过人行横道。

(2)绿灯闪烁时，不准行人进入人行横道，但已进入人行横道的，可继续通行。

(3)红灯亮时，不准行人进入人行横道。

其他如交通指挥棒信号，手势信号等，可参阅其他文件、法规的规定。^[2]

目前我国使用的交通控制装置主要有下列几种：

(1)手动单点信号装置，目前已很少使用。

(2)定时或称定周期自动信号装置，目前我国普遍采用。

(3)车辆感应式控制装置，又分为全感应式和半感应式两种，目前我国城市中有少数仍在使用。

(4)线控联动信号使用，亦称为绿波系统，自1917年美国盐湖城开始使用，现已受普遍重视和采用。此外还有半感应式、全感应式交通信号机等类型。各式信号机中有应用小型计算机的发展趋势。至于信号安装方式、位置、高度、构造及电缆线的敷设可参阅《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB 14886--2006）。^[2]

1886年伦敦的威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行，不幸发生意外爆炸，招致人们反对而夭折。

1917年美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动方法加以控制。

1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机甚为相似。

1922年美国休斯敦建立了一个同步控制系统，以一个岗亭为中心控制几个路口。

1926年英国伦敦建成了台自动交通信号机在大街上使用，可以说是城市交通自动控制信号机的开始。

1928年人们在上述各种信号机的基础上，制成“灵活步进式”适时系统。由于其构造简单，可靠、价廉，很快得到推广普及，以后经不断改进、更新、完善，发展成现在的交通协调控制系统。

在车辆检测方面，20世纪30年代开始在美国、英国生产了气动橡皮管式的车辆感应信号控制器，用以检测交通流量，调整绿灯时间长短，减少车辆在路口的延误，比定时控制灵活。随后又发明了雷达、超声波、光电、地磁、微波、红外以及环形线圈等检测器，对于交通自动控制检测和数据采集起了很大作用。当前用得的是环形线圈检测器。

在计算机应用方面的发展也很快，先是模拟式电子计算机，1952年美国丹佛市首先安装，经过改进称为“PR”系统（Program Register），在美国发展很快，至1962年已安装了100多个“PR”系统。以后数字计算机也进入了交通控制领域。1963年多伦多市个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统（UTC系统），接着西欧、北美、日本很快也建立了改进式的UTC系统。

在软件开发方面，1967年英国运输与道路研究实验室（TRRL）的专家们研制了“TRAN-SYT”（TRAFFIC NETWORK STUDY TOOL）。它是一个脱机仿真优化的配时程序，应用很广，效果很好，经不断完善、改进，现在已发行了第9版。

但由于TRANSYT配时方案系以历史资料为依据，不能及时有效地随交通流量变化而改变，故1980年英国TRRL又提出了SCOOT（Split Cycle Offset Optimization Technique）实时自适应交通控制系统，接受进口道上游安装车辆检测器所采集到的车辆到达信息，通过联机处理形成控制方案，并可适时调整绿信比、周期长度及时差等参数，使之同变化的交通流相适应。其所产生的社会经济效益要比用TRANSYT（8）固定配时系统高出10%左右。在SCOOT面世的同时，澳大利亚新南威尔士干线道路局的西姆斯也开发了一个SCATS（Sydney．Coordinated Adaptive Traffic System）控制系统，并在悉尼市开始应用。它是一个能自选方案适时自适应控制系统。

上述三个系统是当今普遍采用较为的交通控制系统，其他各地开发或使用的控制软件还有不少，但未能在较大的范围内应用。

我国城市交通控制研究工作起步较晚，1973年北京前三门大街进行了交通干线的计算机协调控制系统的实验研究，开发了软件，实现了对干线交通信号的协调控制，20世纪70年代中期北京制成了感应式交通信号控制器。20世纪80年代，北京、上海等大城市先后研制成功微机化的信号控制机和干线协调控制系统。目前各种型号交通控制器已达50多种。自适应交通控制系统的研究工作也已开始。我国道路交通控制技术虽然研究时间不长，但已取得许多令人鼓舞的成就。^[2]