红绿灯，是一个复杂的系统，在红绿灯工作的同时，还会根据路口交通状况，来安排红绿灯的状态。
当有两个方向同时有车时，一个方向上所有方向的红绿灯都要停止，只有一个方向上有车时，停止灯才会变红，停止灯变为绿色，当两个方向的绿灯都变成绿灯时，停止灯变为红灯，如果绿灯都是绿色，那就表示前方的路可以通行。这是一种自动的交通调度机制，在一定条件下实现了人、车、路的协调通行。
具体包括以下三个方面：
信号灯状态的确定：信号灯状态是指信号灯在不同时刻的状态；
协调方式：红绿灯必须在不同时刻进行协调与响应，因此信号灯的作用是保证各个方向上车辆在时间上、路权上都能在安全、畅通、经济、高效的状态下运行；
交通控制策略：信号灯状态的确定由交通流规划算法和信号灯状态检测算法两部分组成。
红绿灯状态确定：红绿灯状态确认时控制中心通过协调算法把不同信号灯状态转换和匹配以确定各红绿灯状态下的停车时间（停止时间、红灯长度、绿灯时间、通行时间）和是否可以继续通行（待放行);
信号状态检测算法：检测到交通流状态存在异常时，通过信号控制算法进行状态检测和匹配以确定当前信号灯状态是否为红灯状态。
1.红绿灯
路口交通信号灯的工作原理：红绿灯是由信号控制的，不同的信号控制的红绿灯不同：一般情况下，城市道路上交通信号灯都采用电子控制方式安装在车辆过道路前。红绿灯也可以采用人工控制方式安装在车辆过道路后，比如当有两辆车同时过道路时，需要交警进行信号灯控制来进行协调。当城市道路上两辆车同时过道路后，红绿灯会显示红色或者绿灯信号。由于是自动控制系统，不需要驾驶员参与过程，所以很容易就实现了红灯控制，实现了红绿灯远程管理。如果想要实现红灯控制，则需要交警进行协调设置并建立规则控制信号。
2.交通流规划算法
根据交通流的实际状况，确定路口通行能力及通行时间。
首先，根据每个路口的通行能力、最短时间间隔等因素，由专家小组综合考虑各路口通行需要和绿灯能量等要素，确定进入路口的道路质量及时间、停车等待时间等交通流规划参数。
在进行交通流规划的过程中，首先由专家小组根据分析各路口交通特性及车流量、最短时间间隔和绿灯能量等因素形成的交通流量表得出各路口车辆平均通过时间。然后将该路口的交通状态通过专家小组之间制定出的协调算法转换成实际通行能力计算公式确定需要放行路段或红绿灯间距离。最后由专家小组综合上述过程得到的数据确定车流行驶路线和最短时间间隔；采用上述优化方案完成信号灯状态确认。
3.信号控制策略
当一个方向上出现一条交通流时，可以用此信息确定该方向下所有方向的红绿灯已经停止运行。
如果存在多条交通流时，可以用这些交通流作为信号灯状态检测出问题之后的判断依据。
通过信号灯状态检测发现交通流存在问题时，如果控制中心没有收到信号控制请求（通常在控制中心收到请求之后就会立即将信号状态检测报告发送给控制中心。）信号控制策略如下：当信号灯状态检测到问题时，信号控制中心会把该问题作为触发信号的一个依据；如果某一个方向上同时出现了两条以上道路红绿灯停止运行时，则信号控制系统会自动选择停止等待或允许道路放行；在道路放行时，信号灯状态检测到问题后，需要优先保证道路放行，待出现道路放行后，才能继续通过该路完成机动车上路过程。