十九世紀工業革命的成功促進了社會經濟的發展和城市的繁榮，交通工具的機械化和現代化則使得交叉路口作為城市交通的瓶頸日益凸現出來。根據英國學者韋伯思特（Webster V）和柯布（Cobber M）的著作記述，為保證各沖突車流能分時使用交叉路口和減少交通事故的發生，1868年在英國倫敦的威斯敏特街口安裝了一種紅綠兩色的臂板式燃氣信號燈，從此揭開了城市交通信號控制的序幕。1918年，紐約街口安裝了一種手動的三色信號燈，首次出現了真正現代意義上的信號控制，這也是交通信號控制的雛形。 　　隨著社會的發展，城市車輛不斷增多，傳統的交通信號燈己不能滿足交通控制的需求，交通工程師開始尋求其它工程領域的技術來解決交通信號控制問題，由此帶來了交通控制技術的迅速發展。1926年，英國在沃爾佛漢普頓安裝了一種結構簡單的機械式交通信號機，它通過電動機帶動齒輪的機械轉動，實現單時段定周期的紅綠燈切換，這種機械式的信號機首次實現自動控制，奠定了城市交通信號自動控制的基礎。 　　自動化的交通信號控制系統是由交通信號控制器控制紅綠燈的周期變化。早期的交通信號燈通過固定配時方式實行自動控制，這種方式對于早期交通流量不太大的交通需求曾發揮過一定的作用。隨著汽車工業的發展，交通流量增加，交通流的隨機變化性相應增強，單一模式的固定配時方式已不能滿足城市交通的客觀需求，于是，多時段多方案的信號控制器相應出現，并逐步取代了傳統的單一控制模式的機械式控制器。這類控制器在一天的時間里備有幾種不同的配時方案，能夠按照交通流的變化規律，在不同的時間段選用不同的信號控制方案。當交通流的變化規律比較明顯時，這種方式可以獲得良好的控制效果。多時段多方案定時控制器在長期的使用過程中不斷地改進和提高，至今仍作為單交叉口的一種控制方式廣泛應用于城市道路交通控制系統。 　　由于交通流具有連續運動的特點，特別是當兩個相鄰交叉口距離很近時各交叉口之間“各自為政”的孤立控制方式勢必造成頻繁停車和控制效果的下降。在此情況下應考慮采用系統工程的思想進行相鄰交叉口的協調控制。1917年，在美國鹽湖市開始使用聯動式信號系統，把六個交叉路口作為一個系統，以人工方式加以集中控制。1922年，美國休斯頓市建立了一個同步系統，該系統以一個交通亭為中心控制十二個交叉路口，并使用了電子自動計數器。1928年，上述系統經過改進，形成了“靈活步進式”的定時系統，并很快在美國推廣普及。這種系統以后不斷改進和完善，發展成為當今的交通信號協調控制系統。 　　交通信號的控制，從信號機由手動到自動，由固定周期到可變周期，控制方式由點控到線控和面控，從無車輛檢測器到有車輛檢測器，經歷了近百年的歷史。1952年，美國科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計算機和交通檢測器實現了對交通信號機網的配時方案選擇式信號控制。1964年，加拿大的多倫多市建成了世界上第一個利用計算機進行集中協調感應控制的交通信號控制系統，作為城市交通控制系統發展的里程碑，這一系統使得城市交通信號控制的發展進入了一個嶄新的階段。進入二十世紀七十年代，隨著計算機技術和自動控制技術的發展，交通流理論的不斷完善，以及交通運輸組織與優化理論和技術水平的不斷提高，交通管制中心的功能得到增強，控制手段和算法越來越先進，形成了一批高水平有實效的城市道路交通控制系統。