การทำงานปกติของสัญญาณไฟจราจรนั้นต้องการมากกว่าแค่การควบคุมด้วยสายตาและการประสานงาน เพื่อให้การจราจรและคนเดินเท้าเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นและปลอดภัยที่สุด ระบบควบคุมที่หลากหลายถูกนำมาใช้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ตั้งแต่กลไกแบบง่ายๆ ไปจนถึงระบบควบคุมและประสานงานด้วยคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อน ซึ่งปรับตัวเองโดยอัตโนมัติเพื่อลดความล่าช้าสำหรับผู้ที่ใช้ทางแยก

ในสหรัฐอเมริกา การกำหนดเวลาสัญญาณไฟจราจรจะดำเนินการตามธรรมเนียมเพื่อลดความล่าช้าของยานพาหนะที่สัญญาณไฟจราจร ซึ่งมักส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยและการเคลื่อนที่ของผู้ที่เดินและขี่จักรยาน^{[ 1 ]}

ระบบอัตโนมัติระบบแรกสำหรับการควบคุมสัญญาณไฟจราจรได้รับการพัฒนาโดยนักประดิษฐ์ Leonard Casciato และJosef Katesและถูกนำมาใช้ในโทรอนโตในปี พ.ศ. 2497 ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

ในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ คำศัพท์จะแตกต่างออกไป "เฟส" หมายถึงช่วงเวลาที่การเคลื่อนที่ของจราจรได้รับสัญญาณไฟเขียว ซึ่งเทียบเท่ากับแนวคิด "สเตจ" ในสหราชอาณาจักร เอาต์พุตไฟฟ้าหนึ่งตัวจากตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจรเรียกว่า "กลุ่มสัญญาณ" ซึ่งคล้ายกับแนวคิด "เฟส" ในสหราชอาณาจักรPTV VISSIMก็ใช้คำศัพท์กลุ่มสัญญาณเช่นกัน

ในสหรัฐอเมริกา "ช่วงเวลา" หมายถึงส่วนหนึ่งของรอบสัญญาณไฟจราจรที่ไม่มีสัญญาณไฟจราจรใดเปลี่ยนแปลง "เฟส" หมายถึงผลรวมของ ช่วงเวลา ทางผ่าน (สีเขียว) การเปลี่ยน (สีเหลือง) และการเคลียร์ (สีแดง) ที่กำหนดให้กับการเคลื่อนที่ของจราจรแบบอิสระหรือแบบผสม^{[ 5 ]}

เฟสต่างๆเป็นตัวบ่งชี้ที่แสดงต่อการจราจรบนสัญญาณไฟจราจร (ไฟดวงเดียวบนหัวสัญญาณ) ตัวอย่างเช่น เฟสสีเขียวจะให้สิทธิ์การจราจรทั้งหมดจากทางเข้าเฉพาะทางผ่านทางแยก (ยกเว้นรถที่กำลังเลี้ยว) ในสหราชอาณาจักร เฟสตัวกรองจะอนุญาตให้รถที่ไม่ขัดแย้งกันเลี้ยวเฉพาะทาง (โดยปกติคือเลี้ยวซ้ายหรือตรงไป) ผ่านทางแยกได้^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

การเคลื่อนที่คือเส้นทางใดๆ ผ่านทางแยกที่ยานพาหนะหรือคนเดินเท้าได้รับอนุญาตให้ใช้ การเคลื่อนที่ที่ขัดแย้งกันคือเส้นทางที่ตัดกัน โดยปกติแล้ว การเคลื่อนที่ที่ขัดแย้งกันจะไม่ได้รับอนุญาต ยกเว้นการเลี้ยวขวาหรือซ้ายสวนทาง (ขึ้นอยู่กับด้านการขับขี่) หรือในบางเขตอำนาจศาล คนเดินเท้าและยานพาหนะที่เคลื่อนที่ในทิศทางขนานกัน^{[ 6 ]}

ขั้นตอนคือกลุ่มของเฟสที่ไม่ขัดแย้งกันซึ่งเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน^{[ 9 ] [ 6 ]}ตัวอย่างเช่น สี่แยกที่มีทางเข้าสี่ทางสามารถดำเนินการได้สองขั้นตอน โดยแต่ละถนนจะได้รับไฟเขียว หรือดำเนินการสามขั้นตอน โดยถนนสายหลักจะได้รับไฟเขียว จากนั้นถนนด้านข้างแต่ละสายจะได้รับไฟเขียวตามลำดับ วงจรคือลำดับขั้นตอนที่สมบูรณ์หนึ่งลำดับ

ช่วงระหว่างสัญญาณไฟเขียวหรือ ช่วงระหว่างสัญญาณ ไฟเขียวคือช่วงเวลาระหว่างการสิ้นสุดของสัญญาณไฟเขียวในเฟสหนึ่งกับการเริ่มต้นของสัญญาณไฟเขียวในเฟสถัดไป โดยปกติจะรวมถึงสัญญาณไฟสีเหลืองอำพันบนทางเข้าเมื่อเฟสสีเขียวสิ้นสุดลง และช่วงไฟแดงทั้งหมด ซึ่งสัญญาณไฟเปลี่ยนทั้งหมดเป็นสีแดงเพื่อให้ทางแยกโล่ง ช่วงไฟแดงทั้งหมดส่งผลให้เสียเวลา ซึ่งผู้ใช้ถนนไม่สามารถผ่านทางแยกได้^{[ 6 ] [ 10 ]}

ช่วงเวลาคือระยะเวลาระหว่างการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ตัวอย่างเช่น ช่วงเวลาไฟเขียวสำหรับยานพาหนะคือช่วงเวลาที่การจราจรของยานพาหนะมีสัญญาณไฟเขียว ช่วงเวลานี้ถูกกำหนดไว้ในการควบคุมแบบตั้งเวลาล่วงหน้าและเปลี่ยนแปลงได้ในการควบคุมแบบแอคทูเอต ในการตั้งค่าแบบแอคทูเอต ช่วงเวลาขั้นต่ำคือเวลาที่สั้นที่สุดที่สัญญาณจะยังคงเป็นสีเขียวก่อนที่จะเปลี่ยน ซึ่งอาจต่ำถึง 2 วินาทีสำหรับถนนในท้องถิ่น แต่อาจต้องนานถึง 15 วินาทีสำหรับถนนสายหลัก ช่วงเวลาสูงสุดคือระยะเวลาสูงสุดที่ถนนสายหนึ่งจะได้รับอนุญาตให้มีสัญญาณไฟเขียว ในขณะที่มีความต้องการบนถนนอีกสายหนึ่ง^{[ 6 ] [ 11 ]}

สำหรับคนเดินเท้า ช่วงเวลาการเชิญชวนคือช่วงเวลาที่พวกเขาได้รับเชิญให้เริ่มข้ามถนน โดยปกติจะแสดงด้วยรูปคนเดินสีเขียวหรือสีขาว^{[ 6 ]}

เวลาวงจรของทางแยกหรือชุดสัญญาณที่ประสานงานกัน โดยทั่วไปคือเวลาที่ใช้ในการดำเนินการทุกขั้นตอนให้เสร็จสมบูรณ์ หรือเวลาตั้งแต่เริ่มไฟเขียวจนถึงเริ่มไฟเขียวถัดไป มักจะใช้เวลานานขึ้นในทางแยกที่มีการจราจรหนาแน่นและในช่วงเวลาที่มีการจราจรหนาแน่น^{[ 12 ]}

การลดเวลาวงจรสามารถลดความล่าช้าสำหรับยานพาหนะขนส่งสาธารณะได้ และจะมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษเมื่อยานพาหนะเหล่านั้นมีเลนของตัวเองหรือให้บริการด้วยความถี่สูง^{[ 13 ] : 71}

บางเขตอำนาจศาลมีเวลาวงจรสูงสุด ตัวอย่างเช่น ในสหราชอาณาจักร เวลาวงจรสูงสุดคือ 120 วินาที หรือ 90 วินาทีในกรณีที่มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับคนเดินเท้า ภายใต้การควบคุมแบบแอคทูเอต การย้อนกลับคือขั้นตอนที่ตัวควบคุมการจราจรกลับไปเมื่อไม่มีความต้องการ^{[ 6 ]}เวลาวงจรสัญญาณไฟจราจรสูงสุดเป็นเรื่องปกติสำหรับการติดตั้งระบบจราจรแบบปรับตัวที่ประสานงานกันของซิดนีย์ (SCATS) ระบบจราจรแบบปรับตัวที่ประสานงานกันของซิดนีย์ (SCATS) ประกอบด้วยเวลาวงจรที่กำหนด (nCL) และความยาววงจร 'ตามการใช้งานจริง' (rCL) ^{[ 14 ] : 182}

เวลาวงจรสัญญาณไฟจราจรที่สั้นลงทำให้เวลารอของคนเดินเท้าสั้นลง^{[ 15 ] : 2}

ระยะเวลาการรอของคนเดินเท้าที่ทางข้ามที่มีสัญญาณไฟสั้นลงจะช่วยลดโอกาสที่คนจะเดินฝ่าไฟแดง (ข้ามถนนโดยฝ่าสัญญาณไฟ) ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความปลอดภัย^{[ 16 ] : 32}

โดยทั่วไป สัญญาณไฟจราจรจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมที่ติดตั้งอยู่ภายในตู้^{[ 17 ]} ตัวควบคุมแบบอิเล็กโทรเมคานิกส์บางตัวยังคงใช้งานอยู่ ( นครนิวยอร์กยังคงมี 4,800 เครื่อง ณ ปี 1998 แม้ว่าจำนวนจะลดลงในปัจจุบันเนื่องจากมีการใช้กล่องควบคุมสัญญาณอย่างแพร่หลาย^{[ 18 ]} ) อย่างไรก็ตาม ตัวควบคุมการจราจรสมัยใหม่เป็นแบบโซลิดสเตท โดยทั่วไป ตู้จะประกอบด้วยแผงจ่ายไฟ เพื่อกระจายพลังงานไฟฟ้าภายในตู้ แผงเชื่อมต่อตัวตรวจจับ เพื่อเชื่อมต่อกับตัวตรวจจับแบบลูปและตัวตรวจจับอื่นๆ ตัวขยายสัญญาณตรวจจับ ตัวควบคุมเอง หน่วยตรวจสอบความขัดแย้ง รีเลย์ถ่ายโอนแฟลชแผงตำรวจ เพื่อให้ตำรวจสามารถปิดสัญญาณได้ และส่วนประกอบอื่นๆ^{[ 17 ]}

ในสหรัฐอเมริกา ตัวควบคุมได้รับการกำหนดมาตรฐานโดยNEMAซึ่งกำหนดมาตรฐานสำหรับตัวเชื่อมต่อ ขีดจำกัดการทำงาน และช่วงเวลา^{[ 17 ]}มาตรฐาน TS-1 ได้รับการแนะนำในปี 1976 สำหรับตัวควบคุมโซลิดสเตทรุ่นแรก^{[ 19 ]}

ตัวควบคุมแบบโซลิดสเตทต้องมีหน่วยตรวจสอบความขัดแย้ง (CMU) ที่เป็นอิสระเพื่อให้มั่นใจได้ว่า การทำงาน จะไม่ล้มเหลว CMU จะตรวจสอบเอาต์พุตของตัวควบคุม และหากตรวจพบข้อผิดพลาด จะใช้รีเลย์ถ่ายโอนแฟลชเพื่อเปลี่ยนสถานะทางแยกเป็นFLASHโดยไฟสีแดงทั้งหมดจะกะพริบ แทนที่จะแสดงสัญญาณไฟที่อาจเป็นอันตราย CMU ได้รับการตั้งโปรแกรมด้วยชุดไฟที่อนุญาต และจะตรวจจับได้ว่าตัวควบคุมให้ทิศทางที่ขัดแย้งกันหรือไม่ ตัวอย่างเช่น สัญญาณไฟสีเขียวหันหน้าเข้าหาทั้งรถที่วิ่งไปทางเหนือและทางตะวันออกที่ทางแยก อุปกรณ์ตรวจสอบความขัดแย้งอาจทำงานผิดพลาดได้ในระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองเนื่องจากไฟกระชากและเสียงรบกวนที่เกิดจากฟ้าผ่าในบริเวณใกล้เคียง

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 สถาบันวิศวกรขนส่งแห่งสหรัฐอเมริกาได้ริเริ่ม ความพยายามในการกำหนดมาตรฐานระดับชาติที่เรียกว่า ตัวควบคุมการขนส่งขั้นสูง ( ATC ) ^{[ 19 ]}โครงการนี้พยายามสร้างมาตรฐานระดับชาติเดียวสำหรับตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจร ความพยายามในการกำหนดมาตรฐานนี้เป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ ระบบขนส่งอัจฉริยะ แห่งชาติ ที่ได้รับทุนจากร่างกฎหมายทางหลวงต่างๆ เริ่มต้นด้วยISTEAในปี 1991 ตามด้วย TEA-21 และร่างกฎหมายต่อๆ มา ตัวควบคุมจะสื่อสารโดยใช้โปรโตคอลการสื่อสารการขนส่งแห่งชาติสำหรับ ITS ( NTCIP ) ซึ่งอิงตาม^{โปรโตคอล}อินเทอร์เน็ต ISO /OSIและASN.1 ^[ 19 ^]

สัญญาณไฟจราจรต้องได้รับคำสั่งให้เปลี่ยนสถานะ และโดยปกติแล้วจะมีการประสานงานกันเพื่อให้การเปลี่ยนสถานะเกิดขึ้นสัมพันธ์กับสัญญาณอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง การกดปุ่มสำหรับคนเดินเท้า การทำงานของตัวจับเวลา หรือข้อมูลป้อนเข้าอื่นๆ

ในพื้นที่ที่เสี่ยงต่อไฟฟ้าดับ การเพิ่มระบบสำรองไฟแบตเตอรี่ให้กับระบบควบคุมการจราจรสามารถเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ขับขี่และคนเดินเท้าได้ ในอดีต จำเป็นต้องใช้ แหล่งจ่ายไฟสำรองที่มี กำลังการผลิตสูงกว่า เพื่อรักษาการทำงานเต็มรูปแบบของสัญญาณไฟจราจรที่ใช้หลอดไฟแบบไส้ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมาก แต่ด้วยสัญญาณไฟจราจรรุ่นใหม่ที่ใช้หลอดไฟ LEDซึ่งใช้พลังงานน้อยลง 85-90% ทำให้สามารถติดตั้งระบบสำรองไฟแบตเตอรี่เข้ากับระบบไฟจราจรได้แล้ว โดยจะติดตั้งระบบสำรองไฟแบตเตอรี่ไว้ในตู้ควบคุมการจราจรหรือในตู้แยกต่างหากที่อยู่ติดกับตัวควบคุม

ระบบสำรองแบตเตอรี่สามารถใช้งานตัวควบคุมในโหมดฉุกเฉินโดยมีไฟสีแดงกะพริบ หรือในโหมดการทำงานเต็มรูปแบบได้ ในปี 2547 คณะกรรมการพลังงานแห่งแคลิฟอร์เนียได้แนะนำให้รัฐบาลท้องถิ่นเปลี่ยนสัญญาณไฟจราจรเป็น LED พร้อมระบบสำรองแบตเตอรี่ ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานและเพิ่มความปลอดภัยที่ทางแยกสำคัญ คำแนะนำคือระบบที่ให้สัญญาณไฟจราจรที่ทำงานได้อย่างเต็มที่เป็นเวลาสองชั่วโมงหลังจากไฟฟ้าดับ จากนั้นสัญญาณไฟจะเปลี่ยนเป็นไฟสีแดงกะพริบอีกสองชั่วโมง^{[ 20 ]}

มีกลไกควบคุมหลายประเภทสำหรับทางแยกที่ควบคุมด้วยสัญญาณไฟจราจร:

ในการควบคุมการจราจร รูปแบบควบคุมสัญญาณไฟจราจรแบบเก่าที่เรียบง่ายเรียกว่า ตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจรแบบอิเล็กโทรเมคานิกส์ แตกต่างจากตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจรแบบคอมพิวเตอร์ ตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจรแบบอิเล็กโทรเมคานิกส์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ (ลูกเบี้ยว หน้าปัด และเพลา) ที่ควบคุมสัญญาณที่ต่อสายโดยตรง นอกจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้แล้ว ยังมีการใช้รีเลย์ไฟฟ้าด้วย โดยทั่วไป ตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจรแบบอิเล็กโทรเมคานิกส์จะใช้ตัวจับเวลาแบบหน้าปัดที่มีแผนการกำหนดเวลาทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรแบบตายตัว ความยาวรอบของทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรจะถูกกำหนดโดยเฟืองขนาดเล็กที่อยู่ภายในตัวจับเวลาแบบหน้าปัด เฟืองรอบ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า เฟืองรอบ มีช่วงตั้งแต่ 35 วินาทีถึง 120 วินาที หากเฟืองรอบในตัวจับเวลาแบบหน้าปัดเสีย ก็สามารถเปลี่ยนได้ด้วยเฟืองรอบอื่นที่เหมาะสม เนื่องจากตัวจับเวลาแบบหน้าปัดมีแผนการกำหนดเวลาทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรเพียงแผนเดียว จึงสามารถควบคุมเฟสที่ทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรได้เพียงทางเดียว ทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรแบบเก่าหลายแห่งยังคงใช้ตัวควบคุมสัญญาณไฟจราจรแบบอิเล็กโทรเมคานิกส์ และสัญญาณที่ควบคุมโดยตัวควบคุมเหล่านี้มีประสิทธิภาพในระบบจราจรแบบทางเดียว ซึ่งมักจะสามารถประสานงานกับจำกัดความเร็วที่กำหนดไว้ได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นข้อเสียเมื่อการกำหนดเวลาสัญญาณของทางแยกจะได้รับประโยชน์จากการปรับให้เข้ากับกระแสหลักที่เปลี่ยนแปลงไปตามช่วงเวลาของวัน^{[ 21 ]}

มักมีการพยายามจัดวางสัญญาณไฟจราจรในระบบที่ประสานงานกัน เพื่อให้ผู้ขับขี่พบกับคลื่นสีเขียวซึ่งเป็นลำดับของไฟสีเขียว ความแตกต่างระหว่างสัญญาณที่ประสานงานกันและสัญญาณที่ซิงโครไนซ์กันนั้นมีความสำคัญมาก สัญญาณที่ซิงโครไนซ์กันจะเปลี่ยนในเวลาเดียวกัน และใช้เฉพาะในกรณีพิเศษหรือในระบบเก่าเท่านั้น ระบบที่ประสานงานกัน (แบบต่อเนื่อง) จะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมหลัก และถูกตั้งค่าเพื่อให้ไฟ "เรียงต่อกัน" (แบบต่อเนื่อง) ตามลำดับ ทำให้ขบวนรถสามารถผ่านชุดไฟสีเขียวได้อย่างต่อเนื่อง การแสดงภาพกราฟิกของสถานะเฟสบนระนาบระยะทางเทียบกับเวลาสองแกนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึง "แถบสีเขียว" ที่กำหนดขึ้นโดยอิงจากระยะห่างของทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรและความเร็วของยานพาหนะที่คาดการณ์ไว้[ 22 ] ในบางประเทศ (เช่น เยอรมนี ฝรั่งเศส และเนเธอร์แลนด์^{)ระบบ"}แถบสีเขียว" นี้ใช้เพื่อจำกัดความเร็วในบางพื้นที่ ไฟจะถูกตั้งเวลาเพื่อให้ผู้ขับขี่สามารถขับผ่านได้โดยไม่ต้องหยุด หากความเร็วต่ำกว่าขีดจำกัดที่กำหนด โดยทั่วไปคือ 50 กม./ชม. (30 ไมล์ต่อชั่วโมง) ในเขตเมือง ระบบนี้รู้จักกันในชื่อ "grüne Welle" ในภาษาเยอรมัน "vague verte" ในภาษาฝรั่งเศส หรือ "groene golf" ในภาษาดัตช์ (ภาษาอังกฤษ: " green wave ") ระบบดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในเขตเมืองของสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ทศวรรษ 1940 แต่ปัจจุบันพบเห็นได้น้อยลง ในสหราชอาณาจักร เมืองสเลาในเบิร์กเชียร์ได้ทดลองใช้ระบบนี้ในส่วนหนึ่งของถนนA4เมืองต่างๆ ในสหรัฐอเมริกาหลายแห่งตั้งสัญญาณไฟเขียวบนถนนสองเลนให้ทำงานในทิศทางที่มีการจราจรหนาแน่นกว่า แทนที่จะพยายามเคลื่อนย้ายการจราจรในทั้งสองทิศทาง แต่การนำลูกศรสีเหลืองกะพริบมาใช้เมื่อเร็วๆ นี้ (ดูบทความการส่งสัญญาณและการทำงานของสัญญาณไฟจราจร ) ทำให้สัญญาณนำ-ตาม ซึ่งเป็นตัวช่วยในการเคลื่อนที่ สามารถใช้งานได้กับการเลี้ยวที่ได้รับการป้องกัน/อนุญาต^{[ 22 ] [ 23 ]}

ในระบบสัญญาณไฟจราจรแบบประสานงานสมัยใหม่ ผู้ขับขี่สามารถเดินทางได้ไกลโดยไม่ต้องเจอไฟแดง การประสานงานนี้ทำได้ง่ายเฉพาะบนถนนวันเวย์ที่มีปริมาณการจราจรค่อนข้างคงที่ ถนนสองเลนส่วนใหญ่มักจัดให้สอดคล้องกับช่วงเวลาเร่งด่วนเพื่อเร่งความเร็วการจราจรในทิศทางที่หนาแน่นกว่า อย่างไรก็ตาม การจราจรติดขัดมักทำให้การประสานงานใดๆ ก็ตามล้มเหลวได้ ในทางกลับกัน สัญญาณไฟจราจรบางแห่งถูกประสานงานเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ขับขี่เจอไฟเขียวติดต่อกันเป็นเวลานาน วิธีนี้ช่วยลดปริมาณการจราจรที่มากเกินไปโดยทำให้เกิดความล่าช้า แต่ก็ป้องกันการจราจรติดขัด หรือลดการใช้ถนนเส้นนั้นลง ซึ่งมักทำตามคำขอของผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ที่มีผู้สัญจรไปมาจำนวนมาก ความเร็วจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติในระบบสัญญาณไฟจราจรแบบประสานงาน ผู้ขับขี่ที่ขับเร็วเกินไปจะเจอไฟแดงและหยุด และผู้ขับขี่ที่ขับช้าเกินไปจะไม่ถึงสัญญาณไฟถัดไปทันเวลาที่จะใช้ไฟเขียว อย่างไรก็ตาม ในระบบแบบซิงโครไนซ์ ผู้ขับขี่มักขับด้วยความเร็วเกินกำหนดเพื่อผ่านสัญญาณไฟให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เมื่อไม่นานมานี้ มีการใช้วิธีการที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น สัญญาณไฟจราจรบางครั้งถูกควบคุมจากส่วนกลางโดยจอภาพหรือคอมพิวเตอร์เพื่อประสานงานแบบเรียลไทม์และจัดการกับรูปแบบการจราจรที่เปลี่ยนแปลงไป^{[ 24 ]} สามารถใช้ กล้องวิดีโอหรือเซ็นเซอร์ที่ฝังอยู่ในทางเท้าเพื่อตรวจสอบรูปแบบการจราจรทั่วเมือง เซ็นเซอร์ที่ไม่ได้รับการประสานงานบางครั้งอาจขัดขวางการจราจรโดยการตรวจจับช่วงเวลาที่การจราจรชะลอตัวและเปลี่ยนเป็นสีแดงในขณะที่รถยนต์มาถึงจากสัญญาณไฟก่อนหน้า ระบบที่ทันสมัยที่สุดใช้เซ็นเซอร์หลายสิบตัวและมีราคาหลายแสนดอลลาร์ต่อทางแยก แต่สามารถควบคุมระดับการจราจรได้อย่างแม่นยำมาก ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้มาตรการอื่นๆ (เช่น การสร้างถนนใหม่) ซึ่งมีราคาแพงกว่ามาก

ประโยชน์ได้แก่: ^{[ 25 ] [ 26 ]}

• การเพิ่มขีดความสามารถในการรองรับปริมาณการจราจรของถนน
• ลดการชนและการรอคอยสำหรับทั้งยานพาหนะและคนเดินเท้า^{[ 27 ]}
• ส่งเสริมการขับขี่ด้วยความเร็วตามที่กำหนดเพื่อให้ทันสัญญาณไฟเขียว
• ลดการหยุดและออกตัวที่ไม่จำเป็นในการจราจร จะช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมลพิษทางอากาศและเสียงและการสึกหรอของยานพาหนะ
• ลดเวลาในการเดินทาง
• ลดความหงุดหงิดและอารมณ์ฉุนเฉียว ของผู้ขับขี่

ตัวอย่าง:

• นครนิวยอร์ก : ทางแยกที่มีสัญญาณไฟจราจรจำนวน 7,660 แห่ง (จากทั้งหมด 12,460 แห่ง) ถูกควบคุมโดยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนกลางและได้รับการตรวจสอบโดยศูนย์จัดการจราจร^{[ 18 ] [ 28 ]}
• โทรอนโต : 83% ของสัญญาณจราจรถูกควบคุมโดยระบบสัญญาณจราจรหลัก (MTSS) 15% ยังใช้ SCOOT (Split Cycle and Offset Optimization Technique) ซึ่งเป็นระบบควบคุมสัญญาณแบบปรับได้^{[ 29 ]}
• ซิดนีย์ : สัญญาณไฟจราจร 3,400 จุด ประสานงานโดยระบบจราจรปรับตัวแบบประสานงานของซิดนีย์ (SCATS) ระบบนี้ได้รับการออกแบบและพัฒนาโดย RTA และนำมาใช้ครั้งแรกในปี 1963 และได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ภายในเดือนตุลาคม 2010 SCATS ได้รับการอนุญาตให้ใช้งานในสี่แยก 33,200 แห่งใน 144 เมืองทั่ว 24 ประเทศทั่วโลก รวมถึงสิงคโปร์ ฮ่องกง ดับลิน เตหะราน มินนิอาโปลิส และดีทรอยต์^{[ 26 ] [ 30 ] [ 31 ]}
• เมลเบิร์น : มีสัญญาณไฟจราจร 3,200 จุดทั่วรัฐวิกตอเรีย รวมถึงพื้นที่ภูมิภาค เช่น จีลองและบัลลารัต ที่ใช้ SCATS นอกจากนี้ยังมีทางแยกอีกประมาณ 500 แห่งที่มีลำดับความสำคัญสำหรับรถรางและรถบัส^{[ 32 ]}
• แอดิเลด : ชุดสัญญาณไฟจราจรที่ประสานงานกัน 580 ชุดทั่วเขตมหานคร ซึ่งบริหารจัดการโดยระบบสัญญาณไฟจราจรที่ประสานงานกันของแอดิเลด (ACTS) ^{[ 25 ]}

• ระบบสัญญาณปรับได้ Meadowlands เพื่อลดปริมาณการจราจร (MASSTR) - คณะกรรมการ Meadowlands แห่งรัฐนิวเจอร์ซีย์เฝ้าติดตาม" ระบบขนส่งอัจฉริยะ " นี้ในอาคารบริหาร Lyndhurstซึ่งเป็นระบบแรกในรัฐที่มีทางแยกควบคุมการจราจรและเครื่องตรวจจับยานพาหนะในMeadowlandsณ ปี 2013 ระบบนี้ได้เริ่มใช้งานแล้ว และมีแผนจะครอบคลุมทางแยก 128 แห่งภายในปี 2014 เพื่อลดความล่าช้าเนื่องจากการปิดเลนขาขึ้นของPulaski Skyway เป็นเวลาสองปีตามแผนที่ จะเริ่มประมาณเดือนมีนาคม 2014 ระบบนี้จะซิงโครไนซ์สัญญาณไฟจราจรที่ทางแยกเพิ่มเติมอีก 15 แห่งตามแนวUS 1/9 TruckและRoute 440ใน^Kearny PointและJersey City ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35} ] ^{[ 36 ]}
• Midtown in Motion - ระบบควบคุมการจราจรแบบปรับเปลี่ยนได้ของเมืองนิวยอร์ก ซึ่งใช้เทคโนโลยีหลายอย่าง กล้อง เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวด้วยคลื่น ไมโครเวฟ และ เครื่องอ่านแท็ก E-ZPass ที่ใช้การระบุด้วยคลื่น ความถี่วิทยุ (RFID) ถูกใช้เป็นอินพุตเพื่อตรวจสอบการไหลของการจราจร ข้อมูลจะถูกส่งผ่านโครงสร้างพื้นฐานไร้สายบรอดแบนด์ที่รัฐบาลจัดสรรไว้ไปยังศูนย์จัดการจราจรเพื่อใช้ในการควบคุมการจราจรแบบปรับเปลี่ยนได้ของสัญญาณไฟจราจร^{[ 37 ]}
• การควบคุมการจราจรในเมืองที่ปรับขนาดได้
• ระบบควบคุมการจราจรแบบปรับเปลี่ยนได้ของซิดนีย์

• การควบคุมแบบแยกส่วนหมายถึง การกำหนดเวลาของทางแยกหรือทางข้ามนั้น ไม่เชื่อมโยงกับทางแยกหรือทางข้ามอื่นๆ
• กรณีที่ระบบขัดข้อง : หากยังมีกระแสไฟฟ้าอยู่ ไฟสีเหลืองกะพริบจะใช้เพื่อเตือนถึงทางแยก วิธีการแยกแยะถนนสายหลักออกจากถนนสายรอง (และสิทธิ์ในการใช้ทาง) ได้แก่ ป้ายให้ทาง ป้ายหยุด หรือไฟแดงกะพริบบนถนนสายรอง รวมถึงป้ายบอกทางที่เป็นลายลักษณ์อักษร ในบางประเทศ เช่น ออสเตรเลีย กฎจราจรได้กำหนดขั้นตอนต่างๆ เช่น การให้ทางแก่รถที่มาจากทางขวา ระบบนี้จะถูกนำมาใช้เป็นครั้งคราวเมื่อสัญญาณไฟจราจรล้าสมัยเนื่องจากไม่มีความจำเป็นอีกต่อไป
• การทำงานแบบไม่เต็มเวลา : สัญญาณไฟจราจรบางสัญญาณจะไม่ทำงานในเวลากลางคืนหรือเมื่อการจราจรเบาบางมาก บางสัญญาณอาจทำงานเฉพาะในช่วงเวลาที่กำหนด (เช่น ในช่วงเวลาทำงานของโรงงานขนาดใหญ่) หรือเฉพาะในช่วงกิจกรรมพิเศษ เช่น กีฬาหรือนิทรรศการ เมื่อไม่ทำงาน จะใช้มาตรการเดียวกันกับที่ใช้ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด การทำงานแบบไม่เต็มเวลามีทั้งข้อดีและข้อเสีย^{[ 38 ] [ 39 ]}
• การควบคุมสัญญาณไฟจราจรก่อนรถไฟ : สัญญาณไฟจราจรจะทำงานพร้อมกับการมาถึงของรถไฟ ซึ่งมักเกิดขึ้นบริเวณทางแยกที่อยู่ใกล้ทางรถไฟ ดูเพิ่มเติมที่การควบคุมสัญญาณไฟจราจรก่อนรถไฟ
• การให้ความสำคัญกับรถโดยสารและระบบขนส่งสาธารณะ : สัญญาณไฟจราจรจะทำงานพร้อมกับการมาถึงของรถโดยสารหรือรถรางที่วิ่งบนทางวิ่งรถโดยสาร ทางเลนรถโดยสาร หรือทางรถราง ดูเพิ่มเติมที่ การให้ความสำคัญกับรถโดยสาร
• รถฉุกเฉิน ไฟจราจรบางดวงด้านนอก สถานี ดับเพลิงหรือสถานีกู้ภัยไม่มีสีเขียว เนื่องจากอาจเปลี่ยนเป็นสีเหลืองอำพันแล้วเป็นสีแดงเมื่อรถดับเพลิงรถพยาบาลหรือยานพาหนะฉุกเฉิน อื่นๆ กำลังออกจากสถานีเพื่อไปยังที่เกิดเหตุฉุกเฉิน ดูเพิ่มเติมที่การจัดลำดับความสำคัญของสัญญาณไฟจราจร
• ป้ายจำกัดความเร็วเป็นรูปแบบที่ใช้ไม่บ่อยนัก โดยมีจุดประสงค์เพื่อแนะนำความเร็วที่เหมาะสมแก่ผู้ขับขี่เมื่อเข้าใกล้สัญญาณไฟจราจรสีเขียว

การเปลี่ยนจากแผนสัญญาณไฟจราจรหนึ่งไปเป็นอีกแผนหนึ่งอาจทำให้เกิดการหยุดชะงักอย่างมาก เช่น ช่วงเวลาไฟแดงและไฟเขียวที่สั้นลง ทำให้ยานพาหนะและคนเดินเท้าติดอยู่กลางถนน จนถึงขั้นที่วิศวกรบางคนเชื่อว่าการเปลี่ยนผ่านนั้นแย่กว่าการใช้แผนที่ไม่ถูกต้องเสียอีก การเปลี่ยนผ่านขั้นพื้นฐานที่สุดคือการขยายช่วงเวลาไฟเขียวบนถนนสายหลักจากแผนสัญญาณไฟจราจรเดิม จนกระทั่งแผนสัญญาณใหม่กำหนดให้ยุติไฟเขียว^{[ 40 ] : 752–753}

บางเขตอำนาจศาลเปิดเผยข้อมูลเวลาและลำดับการทำงานของสัญญาณไฟจราจรอย่างโปร่งใส ในขณะที่บางแห่งเรียกเก็บค่าธรรมเนียมสำหรับข้อมูลดังกล่าว

ก่อนหน้านี้ Main Roads Western Australiaได้เผยแพร่ฟีด websocket แบบเรียลไทม์ของเวลาสัญญาณไฟจราจร^{[ 41 ]}ตั้งแต่ปี 2025 เป็นต้นมา WA Main Roads ได้เผยแพร่ข้อมูลเฟสสัญญาณไฟจราจร SCATS ในอดีตภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons CC BY 4.0 แบบโอเพนซอร์ส ^{[ 42 ]} ข้อมูลจะถูกเผยแพร่ใน ไฟล์Parquet ที่เครื่องอ่านได้รายเดือน^{[ 43 ]}ข้อมูลประกอบด้วยเวลาสำหรับแต่ละเฟสและปริมาณที่วัดได้^{[ 44 ]}

บนเว็บไซต์ TrafficMapหน่วยงาน WA Main Roads เผยแพร่ข้อมูลปริมาณการตรวจจับ^{[ 45 ]}แบบร่างทางเท้าและป้าย^{[ 46 ]}แบบร่างการจัดเรียงสัญญาณไฟจราจร^{[ 47 ]}ข้อมูลสัญญาณ (รวมถึงเวลาเฟส เวลาเฟสสำหรับคนเดินเท้า เวลาพิเศษ แผนการเชื่อมต่อและการชดเชย และตารางประวัติเฟส SCATS) ^{[ 48 ]}และแผนภูมิลำดับเฟส^{[ 49 ]}สำหรับสัญญาณไฟจราจรทุกดวงในรัฐ^{[ 50 ]}

DataVic เผยแพร่ข้อมูลปริมาณสัญญาณจราจรที่ได้มาจากวงจรตรวจจับและระบบ SCATS ภายใต้ใบ อนุญาต Creative Commons CC BY 4.0 แบบโอเพน ซอร์ส ข้อมูลปริมาณมีให้สำหรับสองวันก่อนวันที่ปัจจุบัน^{[ 51 ]}ข้อมูลในอดีตเผยแพร่ย้อนหลังไปถึงปี 2014 ^{[ 52 ]}ข้อมูลปริมาณการจราจรเฉลี่ยรายวันรายปีในอดีตเผยแพร่ตั้งแต่ปี 2001 ถึง 2019 ใน รูปแบบ GeoJSONภายใต้CC BY 4.0 ^{[ 53 ]}

นอกจากนี้ DataVic ยังเผยแพร่เอกสารข้อมูลการกำหนดค่าสัญญาณจราจร หรือที่รู้จักกันในชื่อ 'เอกสารการปฏิบัติงาน' หรือ 'op-sheets' ^{[ 54 ]}เอกสารการปฏิบัติงานเหล่านี้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับกลุ่มสัญญาณและฟังก์ชันตัวตรวจจับที่ทางแยกแต่ละแห่ง พร้อมกับเฟสของไซต์ โดยมีบันทึกรายละเอียดที่ระบุถึงการทำงานเฉพาะของกลุ่มสัญญาณ เฟส ตัวตรวจจับ และการทำงานทั่วไปของไซต์ ลำดับสัญญาณจราจร (เฟส) และการตั้งค่าเฟสและเวลาสำหรับคนเดินเท้า ซึ่งควบคุมวิธีการทำงานของไซต์^{[ 55 ]}

ในปี 2018 โตรอนโตกำลังพิจารณาที่จะเผยแพร่ข้อมูล TransSuite SPaT บนพอร์ทัล OpenData เพื่อให้ทุกคนที่สนใจสามารถเข้าถึงได้ บริษัทสองแห่งได้ขอเข้าถึงข้อมูลเพื่อขายให้กับ "บริษัทรถยนต์ระดับไฮเอนด์" ^{[ 56 ] : 7, 8}

ระบบสัญญาณไฟจราจรได้รับการ ออกแบบ โดยใช้ซอฟต์แวร์ เช่นLINSIG , TRANSYT , CORSIM/TRANSYT-7FหรือVISSIM

ในสหรัฐอเมริกา มีคู่มือดังต่อไปนี้:

• เซย์ฟรีด, โรเบิร์ต เค. (1 มกราคม 2556). คู่มืออุปกรณ์ควบคุมการจราจร . สถาบันวิศวกรขนส่ง . ISBN 978-1-933452-67-8.
• "คู่มือระบบควบคุมการจราจร"สำนักงานปฏิบัติการ FHWAกระทรวงคมนาคมสหรัฐฯ สำนักงานบริหารทางหลวงแห่งสหรัฐฯ ตุลาคม 2548 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2552

• การจัดลำดับสัญญาณไฟจราจร
• ยานพาหนะสู่ทุกสิ่ง
• Signal_timing#Signal_Phase_and_Timing_(SPaT)
• ระบบควบคุมการจราจรแบบปรับเปลี่ยนได้ของซิดนีย์
• เทคนิคการปรับค่าชดเชยรอบการแบ่ง (SCOOT)

• Koonce, Peter และคณะ (มิถุนายน 2551). คู่มือการตั้งเวลาสัญญาณไฟจราจร (รายงาน). สำนักงานบริหารทางหลวงแห่งสหรัฐอเมริกา. FHWA-HOP-08-024 . สืบค้นเมื่อ5 เมษายน 2553 .