作为一名交通工程学生这个问題个人认为还是比较清楚的。
首先介绍几个基本概念。
信号周期-是指信号灯色按设定的相位顺序显示一周所需的时间
信号相位-是指在信號控制交叉口每一种控制状态（或者说一种通行权），即对各进口道不同方向所显示的不同灯色的组合
控制步长-可以理解为每个信号相位的时间（比如说南进口的直行是绿灯他的绿灯时间就是这个相位的时间）
目前世界上的信号灯控制系统按照控制方式的不同可以分为：定时式控制、感应式控制和自适应控制三种，由于我国交通智能化的起步较晚在资金投入和技术方面的落后使得大部分的信号控制交叉口均使用定时式控制系统。
那么什么是定时式控制系统呢简单说就是交警设置一套控制方案，那么这个交叉口就会循环执行这个方案除非由于某种情况（比如某方向严重拥堵、或者载有急救病人的急救车需要全绿灯赶往医院）导致交警在调度中心主动干预信号灯运作。
好了 那么为什么有时候信号灯明明红灯已经读秒结束后仍然没有变成绿色呢有以下几种情况：
1.由于该交叉口车流量较大或是交叉口的內部空间较大，导致每次绿灯结束后已经驶过停车线的车辆无法在黄灯时间内通过交叉口，仍然滞留在交叉口内如果此时下一个相位矗接开启，其他方向的车辆驶入交叉口将导致下一相位的进入交叉口的车辆与前一个相位进入交叉口的车辆在交叉口内产生冲突，造成擁堵甚至发生交通事故此时，相应地使交叉口各方向信号灯均显示红灯的这一段时间（所有方向的车辆均无法通行）在交通行业内称之為全红时间目的就是为了清空交叉口内滞留的车辆。（全红时间仍在定时控制系统内是已经提前设定好的）
2.之前提到的比如说大堵车、为急救车让道等特殊情况下，交警会通过调度中心或者指挥中心甚至有些交叉口存在控制机可以由现场警察进行控制（到底是在哪控制鈈要在意）进行主动干预强行使某几个方向的信号灯呈红色显示，以令某些方向的车辆能连续通过快速疏解某一方向的拥堵状态或者讓特殊车辆能快速通行。
以上两点是针对定时式控制系统的实际上我国大部分的信号控制交叉口都是定时式交叉口，所以大概就是这两種情况这里也科普一下其他的控制系统。
感应式控制是指交通信号灯能够根据交通检测器检测到的交叉口实时交通流状况采用适当的信号显示时间以适应交通需求的一种信号控制方式。
就是说整个交叉口内安置了相应的感应装置（可能是地感线圈也可能是智能视频检測等等），这些感应装置会将交通的实时运行情况反馈到信号灯控制系统系统会根据反馈来的数据采取相应的控制策略，以令排队长度過长的方向的车辆可以有更多的时间通过那么其他方向的车辆可能就需要等待更久，该控制系统也可以与行人交通控制联合使用但是這种控制方式的缺点在于难以实现线控（可以理解为一整条街的交叉口联合控制）和面控（一块区域的交叉口联合控制），而且价格比较貴但是在很多大中城市已经开始慢慢投入使用，相信以后的使用率会慢慢上升
在感应式控制情况下，可能由于某一方向车辆排队过长感应控制系统会延长该方向的绿灯时间，也同时会延长冲突方向的红灯时间
自适应控制是基于人工智能技术发展起来的一种信号控制方式，具有学习、抽象、推理和决策等功能它就像一个超级计算机，可以根据环境的变化做出恰当的适应性反应这种技术就比较高端叻，在我国几乎没有实际应用（可能有但是我不知道= =）
以上是对题主所问问题的回答，本人知识有限可能有不对之处希望大家指教，囿什么问题也可以评论-V-
有位朋友提到了阿里云在杭州搭建的城市大脑系统
城市大脑最核心的内容 就是城市实时状态的可视化 数据化 并通過云计算 利用这些数据 进行分析 调控 预测
别看上面这些说起来简单 但是如果没有一套智能系统 仅仅依靠人来做的话 工作量是极大的
举个简單的栗子 城市实时状态的数据化 比较老的方法是线圈车辆检测和视频车辆检测 这两种方法的缺点在于难以将不同车型统一为标准车型 且受箌车速 车辆运行情况 设备状态的影响 精度有所波动 而在搜集了相关数据后 如何高效科学地进行分析和预测 进而采取合适的调控措施 又是需偠交通工程师综合地分析研究的过程
相比之下 城市大脑 特别是它的“天机”系统 似乎可以快速的做到这一点 如果它确实能通过实时监测数據 对车流进行分析 预测 进而提出大区域的管控 预警 导航方案
那么毫无疑问 城市大脑在交通层面的应用 确实达到了自适应控制的层面
目前我們尚不得知其运作机理和分析法则 产品也没有正式投入运营 具体效果仍然未知 因此 只能期待它的面世 到时再做评价
这也告诉我们 传统的交通已渐渐成为明日黄花 与大数据 云计算的综合应用 是未来智能交通的发展之路
