Từ lịch sử hình thành….
Trong thập niên 1860, xe ngựa kéo và người đi bộ đã chen chúc nhau trên những con đường ở thủ đô London, Anh. John Peake Knight, một nhà quản lý đường sắt tại Anh, đưa ra giải pháp để kiểm soát giao thông trong ngành đường sắt.
Knight trang bị cho đường sắt những cột đèn tín hiệu bao gồm các biển báo nhỏ kéo dài từ một cây cột lớn để chỉ dẫn đoàn tàu có thể vượt qua hay không. Cột đèn ra hiệu lệnh bằng biển báo "dừng lại" hoặc "đi tiếp" vào ban ngày. Vào ban đêm, các tín hiệu trên biển báo được thay thế tương ứng bằng đèn khí gas màu đỏ và màu xanh. Một sĩ quan cảnh sát ở ngay bên cạnh cột đèn để vận hành nó.
Ngày 9/12/1868, hệ thống đèn tín hiệu giao thông đầu tiên trên thế giới được lắp đặt tại giao lộ giữa phố Bridge và phố Great George, gần tòa nhà Quốc hội, London, Anh. Sau sự thành công này, Knight dự đoán đèn tín hiệu giao thông sẽ được lắp đặt thêm ở nhiều nơi khác.
Tuy nhiên, một sự cố xảy ra chỉ sau một tháng vận hành hệ thống đèn tín hiệu giao thông. Một sỹ quan cảnh sát đã gặp tai nạn do khi gas trong các bóng đèn bị rò rỉ và phát nổ. Ngay lập tức, dự án đèn tín hiệu giao thông đường bộ đã bị dừng lại vì lo sợ ảnh hưởng tới người tham gia giao thông.
Cũng từ sau vụ tai nạn đó, đèn tín hiệu giao thông phải mất thêm tới 40 năm mới xuất hiện trở lại mà chúng trở nên phổ biến tại các tuyến đường giao thông ở Mỹ. Khi mà sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô là rất lớn. Từ đây, nhiều ý tưởng về đèn tín hiệu giao thông cũng ra đời khi mà lượng phương tiện tham gia giao thông là rất lớn ví dụ như:
+ Năm 1910, một nhà sáng chế người Mỹ tên Ernest Sirrine đã sáng chế ra đèn tín hiệu giao thông điều khiển một cách tự động và được giới thiệu tại bang Chicago, Mỹ.
+ Năm 1912, Một sỹ quan tại thành phố Salt Lake, Utah có tên Lester Wire Farnsworth đã phát minh ra chiếc đèn tín hiệu giao thông sử dụng điện đầu tiên trên thế giới, đặc điểm của những chiếc đèn tín hiệu này có 2 màu là xanh lá cây và đỏ.
+ Đến năm 1920, Một sỹ quan cảnh sát tại thành phố Detroit- Mỹ, William Potts đã biến đèn tín hiệu giao thông từ 2 màu thành 3 màu đó là xanh lá cây, vàng và đỏ như ngày nay.
+ Đến thập niên 1930 thì đèn tín hiệu giao thông dành cho người đi bộ qua đường mới chính thức ra đời.
…đến nguyên lý hoạt động
Đèn tín hiệu thường hoạt động cả ngày, đến 0 giờ (12 giờ đêm) thì chuyển sang trạng thái nháy vàng hoặc ngừng hoạt động. Khi nháy vàng, xe cộ được đi và phải chú ý, người đi bộ được phép sang đường. Đến 6 giờ sáng ngày hôm sau đèn lại hoạt động bình thường trở lại. Đôi khi ở một vài ngã tư đông đúc, đèn tín hiệu có thể hoạt động 24/24 mà không nháy vàng. Khi hoạt động, đèn thường sáng màu xanh, sau đó đến vàng và đỏ. Sau một thời gian hoạt động, đèn lại chuyển xuống màu xanh. Đôi khi ở một số giao động, đèn vàng bật sau đèn đỏ.
Ngày nay, hệ thống đèn tín hiệu hiện đại hơn nhiều, có tính năng đặc biệt là chụp hình những xe vượt đèn đỏ. Bên cạnh đó nhiều nước phát minh hết sức thú vị như đèn 4 chế độ ở Anh, New Zeland, Phần Lan.... Đèn từ đỏ chuyển sang đỏ và vàng rồi đến xanh và về lại vàng. Trạng thái đỏ và vàng báo cho các lái xe biết rằng đèn xanh sẽ sáng lên trong một khoảng thời gian rất ngắn nữa.