城市道路交通自動(dòng)控制技術(shù)的起源始于交通信號(hào)燈的誕生，可以追溯到十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初。
十九世紀(jì)工業(yè)革命的成功促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市的繁榮，交通工具的機(jī)械化和現(xiàn)代化則使得交叉路口作為城市交通的瓶頸日益凸現(xiàn)出來(lái)。根據(jù)英國(guó)學(xué)者韋伯思特(Webster V)和柯布(Cobber M)的著作記述，為保證各沖突車(chē)流能分時(shí)使用交叉路口和減少交通事故的發(fā)生，1868年在英國(guó)倫敦的威斯敏特街口安裝了一種紅綠兩色的臂板式燃?xì)庑盘?hào)燈，從此揭開(kāi)了城市交通信號(hào)控制的序幕。1918年，紐約街口安裝了一種手動(dòng)的三色信號(hào)燈，首次出現(xiàn)了真正現(xiàn)代意義上的信號(hào)控制，這也是交通信號(hào)控制的雛形。
隨著社會(huì)的發(fā)展，城市車(chē)輛不斷增多，傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈己不能滿(mǎn)足交通控制的需求，交通工程師開(kāi)始尋求其它工程領(lǐng)域的技術(shù)來(lái)解決交通信號(hào)控制問(wèn)題，由此帶來(lái)了交通控制技術(shù)的迅速發(fā)展。1926年，英國(guó)在沃爾佛漢普頓安裝了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)械式交通信號(hào)機(jī)，它通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)單時(shí)段定周期的紅綠燈切換，這種機(jī)械式的信號(hào)機(jī)首次實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，奠定了城市交通信號(hào)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。
自動(dòng)化的交通信號(hào)控制系統(tǒng)是由交通信號(hào)控制器控制紅綠燈的周期變化。早期的交通信號(hào)燈通過(guò)固定配時(shí)方式實(shí)行自動(dòng)控制，這種方式對(duì)于早期交通流量不太大的交通需求曾發(fā)揮過(guò)一定的作用。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，交通流量增加，交通流的隨機(jī)變化性相應(yīng)增強(qiáng)，單一模式的固定配時(shí)方式已不能滿(mǎn)足城市交通的客觀(guān)需求，于是，多時(shí)段多方案的信號(hào)控制器相應(yīng)出現(xiàn)，并逐步取代了傳統(tǒng)的單一控制模式的機(jī)械式控制器。這類(lèi)控制器在一天的時(shí)間里備有幾種不同的配時(shí)方案，能夠按照交通流的變化規(guī)律，在不同的時(shí)間段選用不同的信號(hào)控制方案。當(dāng)交通流的變化規(guī)律比較明顯時(shí)，這種方式可以獲得良好的控制效果。多時(shí)段多方案定時(shí)控制器在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中不斷地改進(jìn)和提高，至今仍作為單交叉口的一種控制方式廣泛應(yīng)用于城市道路交通控制系統(tǒng)。
由于交通流具有連續(xù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，特別是當(dāng)兩個(gè)相鄰交叉口距離很近時(shí)各交叉口之間“各自為政”的孤立控制方式勢(shì)必造成頻繁停車(chē)和控制效果的下降。在此情況下應(yīng)考慮采用系統(tǒng)工程的思想進(jìn)行相鄰交叉口的協(xié)調(diào)控制。1917年，在美國(guó)鹽湖市開(kāi)始使用聯(lián)動(dòng)式信號(hào)系統(tǒng)，把六個(gè)交叉路口作為一個(gè)系統(tǒng)，以人工方式加以集中控制。1922年，美國(guó)休斯頓市建立了一個(gè)同步系統(tǒng)，該系統(tǒng)以一個(gè)交通亭為中心控制十二個(gè)交叉路口，并使用了電子自動(dòng)計(jì)數(shù)器。1928年，上述系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改進(jìn)，形成了“靈活步進(jìn)式”的定時(shí)系統(tǒng)，并很快在美國(guó)推廣普及。這種系統(tǒng)以后不斷改進(jìn)和完善，發(fā)展成為當(dāng)今的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。
交通信號(hào)的控制，從信號(hào)機(jī)由手動(dòng)到自動(dòng)，由固定周期到可變周期，控制方式由點(diǎn)控到線(xiàn)控和面控，從無(wú)車(chē)輛檢測(cè)器到有車(chē)輛檢測(cè)器，經(jīng)歷了近百年的歷史。1952年，美國(guó)科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通信號(hào)機(jī)網(wǎng)的配時(shí)方案選擇式信號(hào)控制。1964年，加拿大的多倫多市建成了世界上第一個(gè)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中協(xié)調(diào)感應(yīng)控制的交通信號(hào)控制系統(tǒng)，作為城市交通控制系統(tǒng)發(fā)展的里程碑，這一系統(tǒng)使得城市交通信號(hào)控制的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。進(jìn)入二十世紀(jì)七十年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，交通流理論的不斷完善，以及交通運(yùn)輸組織與優(yōu)化理論和技術(shù)水平的不斷提高，交通管制中心的功能得到增強(qiáng)，控制手段和算法越來(lái)越先進(jìn)，形成了一批高水平有實(shí)效的城市道路交通控制系統(tǒng)，其中最有代表性的有英國(guó)運(yùn)輸與道路實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的交。
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