交通信号控制的研究可以追溯到19世纪，人们用信号灯控制城市里行进在道路上的车辆交通，伦敦的街道安装了一种红绿两色的信号灯，使用煤气点燃的，与现在的三色交通信号灯还是有很大的区别的，只是用来在夜间让车辆和行人看清信号灯颜色，直到1918年，人们开始在纽约使用手动操纵的三色信号灯引导道路上的车辆通行。早期使用的交通信号灯，对于安全疏通和引导交叉口的车辆行驶起到了良好的用，但是随着城市道路行驶车辆的不断增加和空间资源的局限性，当时的交通信号控模式已不能满足越来越复杂的交通控制任务。需要一种高效的信号控制系统，人们运已有的数学知识，模拟建立了交叉口车流的数学模式，以实现信号协调控制的最优化案设计，同时随着电子信息技术的发展出现了多种功能的信号机和交通控制设备。

大多数的信号控制器都是按照某种固定不变的周期长度和红绿灯时间比例来控交通信号灯运行，即固定配时方式，这种方式控制比较简单但缺点比较大，无法根据通流情况做出调控，后来出现了一种新的信号机，它能够存储几种不同的配时方案，足不同时段的通行需求，比单点周期信号控制有了一定程度的提高，但还不能满足城交叉口车流的随机性变化情况，绿灯运行的效率也比较低。

20世纪30年代，美国设计出来了最早的感应式信号机，它是靠汽车喇叭声讯信来传递车辆到达信息的，信号机根据这类信号来控制红绿灯的运行。60年代后以来，着各种先进的检测器的出现，包括电感检测器，超声波检测器，微波检测器，实时交控制才得以实现，计算机技术和微处理器技术的发展促进了各种新型信号控制终端的现，交通信号控制逐渐实现智能化。

1.国外的发展现状

国外的智能交通控制研究早于国内，较典型的有英国的SCOOTS系统，美国ACTRA系统，澳大利亚的SCATS系统。

SCOOTS系统是一种实时自适应控制系统，即绿信比一信号周期一相位差优化技术，1975年研制成功，在英国测试时取得了较好的效果。SCOOTS系统已经经历了几十年的发展，不断的改进，在全世界有100多个城市正在运行作。SCOOTS系统的主要特有:实用性强，主要采用连续微调的方式对配时参数进行优化;稳定性强，各个传感器将车辆检测数据采集起来分析，再通过模型计算出配时方案参数，完成信号控制方案联调执行。即使个别交通检测器错误信息反馈到SCOOTS系统对配时方案参数的优化也不会产生影响，具有自动识别和淘汰功能。

ACTRA交通信号控制系统是由西门子公司所研发的，也是一种自适应的信号控制系统，自适应反映迅速，交通响应模式主要是系统按照交通流的变化或非典型交通的需求在系统范围内进行优化配时和方案的执行。通过从分配的前端交通检测器上获得的数据对划分区域范围内的周期长、绿信比和相位差分别自适应调整和控制，具有感应式线协调控制功能。

SCATS系统同样是一种自适应交通控制系统，采用三级协调分布式控制系统:即控制中心为中央控制级、确定协调控制级(多个区域)和路口控制器级。SCATS系统的主要特点是检测器安装在道路停车线上，不需要建立具体的交通模型，所以我们可以看出其控制方案不是基于交通模型的;周期、绿信比和相位差等参数的优化需要在预先确定的多个方案中根据实测的饱和度值进行选择;系统可根据交通需求变换相位的轮换次序或跳过下一个相位，能及时响应每个周期的交通需求。但其本质上作为实时方案选择系统，一定程度上限制了配时方案的优化过程，不够灵活。

这三种系统都比较先进复杂，在控制原理和控制方式上有很多的相似性。但每个系统又有着自己的特点，在实际应用中，每个城市应该根据自身的实际情况选择合适的信号控制系统，这些系统在全世界范围内都得到了很好的广泛应用。

2.国内发展现状