交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，一般由红灯、绿灯、黄灯组成 。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示 。
世界上最先使用交通信号灯的是英国伦敦 。18世纪的工业革命让欧洲各国进入了蒸汽时代，这一时期，英国道路上的主要交通工具是马车，它们在道路上横冲直撞，经常发生交通事故，特别是在议会大厦这一马车密集区域 。为了减少事故率，英国的机械师德?哈特从英国中部约克城女子着装习俗受到的启发，发明了红绿灯 。来自英国中部约克城的女子身穿红色衣裳的表示已婚，请勿靠近;身穿绿色衣裳的表示未婚，欢迎追求 。
1868年12月10日，世界上第一盏交通信号灯，在议会大厦前的十字路口上树立 。它灯柱高达7米，只有一盏光源，红绿灯的切换是通过煤气灯罩前的两块红绿玻璃，红绿切换是执勤警察通过牵动皮带轮控制的，这是第一盏用于街道的交通信号灯 。不幸的是，这盏独具创意的信号灯始祖只面世了23天就突然爆炸自灭了，当时控制信号灯的警察也因此断送性命 。
由于其的安全性得不到保证，城市交通信号灯暂时被取消 。直到1914年，美国俄亥俄州克利夫兰市才重新出现了红绿灯 。
1914年8月5日，美国交通信号灯公司在盐湖城警官LesterWire发明基础上进行了改进，制作了一套电力信号灯系统，这是人类历史上第一套投入使用的电力信号灯系统 。这第一盏电力信号灯被放置在克利夫兰市欧几里得大道东105街的路口，只有红、绿两种颜色，在灯切换之前蜂鸣器会先警告 。随后美国纽约、芝加哥等城市，也相继采用了这种交通信号灯 。
1918年对红绿灯而言是极为重要的一年 。在此之前，都是红、绿二色灯 。这一年，第一盏三色灯安装在纽约五号街的一座高塔上 。这一年，底特律交通警察威廉·波茨发明了世界上第一盏“红、绿、黄”三色交通信号灯 。这种交通信号灯安装于交叉路口中心的信号塔上，信号塔顶四边都装有红、绿、黄三色的圆形投光器 。
关于黄灯的出现，还有一个有一个广为人知的传说：黄色信号灯是由中国人胡汝鼎于1927年发明的 。
胡汝鼎早年留学美国康奈尔大学、麻省理工学院，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班内学习，是爱迪生的学生 。胡汝鼎在美国通用电器公司任职员时，有一次在十字路口等绿灯，当绿灯快开启时，一辆急驶而过的汽车擦身而过，他心悸之余想到在红绿灯中间再加上一个黄色信号灯，这一提议也得到了美国政府的肯定与支持，黄色信号灯继而推广到全世界 。
从第一盏三色信号灯出现的时间上看，显然这个传说缺乏说服力 。而黄色信号代表“慎行”则更早就运用在铁路系统，有记载：1899年，纽约、纽黑文和哈德福德的铁路系统正是使用红黄绿三色灯控制交通 。
红、绿、黄三色是最适合用作信号警示的颜色，这与人们的视觉结构和心理反应有关 。在光的七种颜色中，以红色的光波最长，光波越长穿透周围介质的能力就越大 。因此，红色显示得最远，而且，人的眼睛对红色的感觉也比较敏锐，因此，红色常用于警告类的标示用色，有警告危险之意，所以红色被采用作为停车信号 。
黄色光的波长仅次于红色，显示的距离也比较远 。在工业安全用色中，橙色也属于警告危险色，常用来警告危险或提醒注意，因而被采用作为缓行信号 。
绿色光也是波长较长的一种色光，显示距离也比较远，绿色还包含清爽、理想、希望，生长等含义，同时绿色和红色的区别最分明，易于分辨，因此被采用作为通行信号 。
交通信号灯始于英国，但其实是在美国发扬光大(美国人在3年内有60项与交通信号灯有关的发明获得专利) 。
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