交通信号是在空间上无法实现分离原则的地方，主要是在平面交叉口，用来在时间上给交通流分配通行权的一种交通指挥措施。交通信号灯轮流显示不同的灯色来指挥交通的通行或停止。

一般来说，城市道路交叉口设置交通信号控制系统的目的主要有以下几个方面：

①在时间、空间上隔离不同方向的车流，控制车辆运行秩序，并获得最大的交通安全；

②在平面交叉的道路网络上，使人和物的运输达到最高效率；

③为道路使用者提供必要的情报，帮助其有效地使用交通设施。

城市道路交通信号控制系统按照其管理范围可以分为三种；单点交叉口交通信号控制、干道交通信号协调控制、区域交通信号系统控制。

城市道路交通管理规划中，应对现状信号交叉口的配时效果进行检查，结合交叉口渠化设计对现状交通矛盾突出的信号交叉口信号控制形式和配时方案提出近期改进方案；根据城市道路网建设规划成果提出干道交通信号协调控制设想；并提出远景城市区域信号控制系统建设目标和分阶段实施计划。

交通信号设计的详细技术请参见《交通管理与控制》（杨佩昆等编著，1995年人民交通出版社出版）。

1、单点交叉口交通信号控制

单点交叉口交通信号控制简称“点控制”，它以单个交叉口为控制对象，是交通信号灯控制的基本形式。点控制又可以分成两类：固定周期信号控制以及感应式信号控制。

固定周期信号控制是最基本、最常见的交叉口信号控制方式，这种控制方式设备简单、投资少、维护方便。同时，这种信号控制机可以升级，与临近的信号灯联机后上升为干线控制或区域控制。固定周期信号控制设计的关键步骤为：信号相位方案设计、信号周期长度确定及绿灯时间分配。

感应式信号控制没有固定的周期长度，其工作原理是：在感应式信号控制的交叉口进口均设有车辆到达检测器。对一个相位起始绿灯，感应式信号控制器内设有一个“初始绿灯时间”，到初始绿灯时间结束时，如果在一个预先设置的时间间隔内没有后续车辆到达，则变换为红灯；如果有车辆到达，则绿灯延长一个预先设定的“单位绿灯延长时间”，只要不断有车辆到达，绿灯时间可以继续延长，直到预设的“最长绿灯时间”时变换相位。

2、干道交通信号协调控制

干道交通信号协调控制系统也简称为“线控制”，就是把一条主要干道上一批相邻的交通信号联动起来，进行协调控制。线控制是区域控制的一种简化方式。根据道路交叉口所采用信号灯控制方式的不同，线控制也可以划分成干道信号定时式协调控制和干道信号感应式控制两种，其中以定时式协调控制较为普遍。

“绿波交通”是干道交通信号协调控制系统的一种特殊形式。所谓“绿波交通”，就是指车流沿某条主干道行驶过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，畅通无阻地通过沿途所有交叉口。这种连续绿灯信号“波”是通过沿线交叉口信号配时的精心协调来实现的。

3、区域交通信号系统控制

    区域交通信号系统控制简称为“面控制”，它把整个区域中所有的信号交叉口作为协调控制的对象。控制区域内各受控制的信号交叉口都受中心控制室的集中控制。对范围较小的区域，可以整个区域集中控制；范围较大的区域可以采用分区分级控制。

    区域控制系统按照控制策略可以分成定时脱机式控制系统和感应式联机控制系统两类。

（1）定时脱机式区域交通系统控制

    定时脱机式系统控制利用交通流历史及现状统计数据，进行脱机优化处理，得出多时段的最优信号配时方案，存入控制器或控制计算机内，对整个交通区实施多时段定时控制。

定时脱机式系统控制简单、可靠、效益费用比高，但不能适应交通流的随机变化，特别是当交通流量数据已经过时后，控制效果明显下降，重新制定优化配时方案需要消耗大量的人力、物力做交通调查。

TRANSYT（Traffic Network Study Tool）是英国道路与交通研究所提出的定时脱机式系统控制的代表。

（2）感应式联机区域交通系统控制

定时脱机式系统控制不能适应交通流的随机变化，随着计算机自动控制技术的发展，逐步产生了能够随交通流变化而自动优化配时方案的交通信号控制系统。

英国、美国、澳大利亚、日本等国家进行了大量的研究与实践，用不同的方式建立了各有特点的感应式联机区域交通控制系统，归纳起来有方案选择式和方案形成式两种。方案选择式以SCATS为代表，方案形成式以SCOOT为代表。

区域交通信号系统控制涉及交叉口数量多、影响因素广、情况复杂，在实施前应进行专项研究。