交通信号灯又称作红绿灯，是指在规定时间相与更迭的光色信号，一般设置于交叉路口或其他特殊地点，用以指挥车辆驾驶员以及行人的道路交通行为。一般由红灯（表示禁止通行）、绿灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。依据其形式、用途不同分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路交叉道口信号灯等。

交通信号灯的诞生（1868年）

说到交通信号灯的诞生，还要追溯至19世纪中叶，当时包括英国在内的部分欧洲国家已经普及了马车，但却并没有指导行人与马车通行的信号指示设备，因此无论是在山间小路还是市中心的繁华大道上，马车轧人的事故经常出现，这不仅对行人的安全造成了危害，更会经常造成交通混乱、拥堵的现象。

1866年，当时英国铁路信号灯工程师J. P. Knight从女性红、绿两色的着装上受到启发，提出了设计带有红、绿两种颜色交通信号灯的想法，并很快付诸实施。

1868年12月10日，历史上第一盏交通信号灯出现在英国威斯敏斯特议会大楼前，这个交通信号灯高约7米，在它的顶端悬挂着红、绿两色可旋转的煤气提灯，为了将红、绿两色的提灯进行切换，在这盏灯下必须要站立一名手持长杆的警察，通过皮带拉拽提灯进行颜色的转换，后来还在这盏信号灯的中间加装了红、绿两色的灯罩，前面有红、绿两块玻璃交替进行遮挡，白天不点亮煤气灯，仅以红、绿灯罩的切换引导人们前进或停止，夜晚则将煤气灯点燃，照亮红、绿两色灯罩。

1912年，美国盐湖城一名叫做Lester Wire的警员发明了第一盏电动交通信号灯，这盏灯上使用的依然是红、绿两种颜色，而这次选择颜色的依据并不是女子着装的差别，而是充分考虑了不同颜色光线的特质，以及人们对不同颜色的接收及反应情况。由于红色光的波长很长，穿透空气的能力很强，因此比其他颜色的信号更容易引起人们注意，而绿色与红色属于互补色，相互之间反差明显，便于行人及驾驶员识别。

1914年8月5日，美国交通信号灯公司在Lester Wire发明的交通信号灯基础上进行了改进，并在顶部安装了一个蜂鸣器。该公司将它放置在了俄亥俄州克利夫兰市欧几里得大道东105街的路口，这盏交通信号灯由电力负责点亮，警员则需要在信号灯周围设置的岗亭内控制信号灯的切换，必要时还可以根据路口实际交通状况控制信号灯转换时间的长短，在信号灯进行切换之前，蜂鸣器会先行报警，提醒人们信号灯颜色即将变化，可见这种“留有准备时间”的意识早在第一批电力信号灯出现的时候便已经产生了。

1917年，美国盐湖城街道上首次出现了相互关联的交通信号系统，美国人在6条街道的路口设立了电动交通信号灯，并将它们互相连接，由一个岗亭内的警员统一控制颜色的转换。

1920年，美国密歇根州底特律一位名叫William Potts的警官在当时交通信号灯的基础上再次进行了改进，研制出了一种四面三灯的多功能交通信号灯，这种信号灯共分为四面，每面均竖立排列三盏灯，当时它的排列形式与功能已经与我们现在所熟知的信号灯大同小异，红灯与绿灯表示停止与通过，黄灯则表示“谨慎”。

1922年3月，美国德克萨斯州的休斯顿也普及了相互连通的交通信号灯，并在部分路口中央设置了四面三灯的交通信号系统。与此同时，另一位美国人Garrett Morgan发明了一种完全独立的手摇式交通信号系统，他将这个系统称为Morgan traffic signal（摩根交通信号），这种信号灯高约5米，上半部分有两根交叉状的横杆，横杆正面均有“STOP”（停止）字样，而侧面则有“GO”（通行）字样，下半部分有人工控制的摇杆。

1920年美国人发明的红、黄、绿三色信号灯，关于黄灯的由来还有一种说法，据说一位名叫胡汝鼎的中国人同样提出了类似想法，并将它付诸实施。当时的胡汝鼎正在麻省理工学院进行深造，并于1925年在爱迪生任董事长的通用电气公司与麻省理工学院合办的一个学习班内进行实践学习。1927年的一天，他在一条繁华街道的十字路口等待绿灯信号，当他看到绿灯亮起正要通过时，一辆汽车几乎擦着他的身体疾驰而过，受到惊吓的胡汝鼎开始思考如何才能解决红绿灯之间切换预警的问题。

经过一番深思熟虑，胡汝鼎巧妙的想到了在红、绿灯之间加入一个黄色的信号灯，并按照从上至下红、黄、绿的顺序进行排列，以提醒人们信号灯即将切换，不同行驶方向的行人或车辆做好相应准备。这个提议一经提出便得到了美国政府的肯定与支持，他们不仅在交通法规中添加了相关条款，还将红、黄、绿三色的交通信号灯推广到全世界。     

1927年，一盏“自动控制”的连通型红绿灯在英格兰伍尔弗汉普顿街进行实验，这次英国人试图通过某些手段实现电动交通信号灯完全自动化运行，从而解决信号灯一直需要人工控制的“老大难”问题。但由于期间出现了许多问题，最终可自动控制的信号灯并未大规模投入使用，仅仅是在英国某些街区进行了短暂的实验性使用。

1936年，在澳大利亚墨尔本的道路上出现了一种名为Marshalite的交通信号指示系统，它由两个互相呈90度竖立的圆盘组成，每个圆盘上均有红、黄、绿三个颜色区域，其中红、绿区域长度相近，黄色区域相对较短，圆盘中间固定着白色指针，人们将这种交通信号指示设备放置在路口中央，并以电力驱动指针进行旋转，当指针旋转至红色区域时，表示停止前进，旋转至绿色区域时，则表示允许通行，旋转至黄色区域时，便是提醒人们需要做好停车的准备。

1947年第一只晶体管诞生，1958年第一块集成电路板诞生，人类在信息技术方面取得的突破与进步也为实现交通信号灯的完全自动化提供了条件。

1963年，加拿大多伦多市的街道上第一次出现了一套用电脑芯片控制的完整交通信号系统，这套系统摆放在路口中间，并与其他几个路口的信号灯相连，警察只需在警局或指定的控制室观察某个地区所有信号灯的工作状况即可。随后交通指示灯的发展脚步放缓，直到上世纪70年代微软公司成立，并在世界范围内迅速崛起，交通信号灯才有了统一的处理系统，此后交通信号灯大都使用微软公司提供的系统进行红、黄、绿之间的逻辑切换控制，彻底告别了人工控制的时代。    

1968年，联合国还特别颁布了《道路交通和道路标志、信号协定》，对各种信号灯的含义作了规定。协定中明确表明：“绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行、左转弯和右转弯，除非另有一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让正在路口内合法行驶的车辆和行人优先通过（简单的说就是拐弯让直行）。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯则是预警信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时，可以通过交叉路口。”

1969年，心理学家卡尔·佩格劳为东德交通部设计的一种新型行人信号灯在东柏林首次投入使用。在卡尔·佩格劳的设计中，原本单调的图案，不但变成了一个站立的和一个行走的行人形象，而且两人体型肥胖，带着帽子，动作略显夸张，这样传递的视觉信号更为明显，形象也更可爱。这个信号灯受到政府的认可和民众的喜爱，并很快推广至全国。

上世纪90年代，美国部分地区开始引进带有计时器的交通信号灯，这种信号灯不仅能够指挥行人与车辆正常行驶，还能够预先告知红灯或绿灯所剩的时间，帮助人们判断何时起步、何时停车。有了这种计时器的帮忙，不仅路口的交通状况井然有序，还减少了因为无法预估变灯时间而造成的事故，目前这种带有计时器的交通信号灯已经遍布世界各地，在我国许多城市的道路上也能见到它们的身影。     

此后，世界各地出现了各式各样的交通信号灯，它们根据地域及交通管理需求的不同有各自不同的含义，而所有这些信号灯都有一个共同的作用，那就是让道路变得更顺畅、交通变得更安全。