Рост автомобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов с исторически сложившейся застройкой приводит к возникновению транспортной проблемы. Особенно остро она проявляется в узловых пунктах улично-дорожной сети. Здесь увеличиваются транспортные задержки, образуются очереди и заторы, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданный перерасход топлива и повышенное изнашивание узлов и агрегатов транспортных средств.
Переменный режим движения, частые остановки и скопления автомобилей на перекрестках являются причинами повышенного загрязнения воздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива. Городское население постоянно подвержено воздействию транспортного шума и отработавших газов.
Рост интенсивности транспортных и пешеходных потоков непосредственно сказывается также на безопасности дорожного движения. Свыше 70% всех дорожно-транспортных происшествий (ДТП) приходится на города и другие населенные пункты. При этом на перекрестках, занимающих незначительную часть территории города, концентрируется более 30% всех ДТП.
Обеспечение быстрого и безопасного движения в современных городах требует применения комплекса мероприятий архитектурно-планировочного и организационного характера.
К числу архитектурно-планировочных мероприятий относятся строительство новых и реконструкция существующих улиц, проездов и магистралей, строительство транспортных пересечений в разных уровнях, пешеходных тоннелей, объездных дорог вокруг городов для отвода транзитных транспортных потоков и т. д.
Организационные мероприятия способствуют упорядочению движения на уже существующей (сложившейся) улично-дорожной сети. К числу таких мероприятий относятся введение одностороннего движения, кругового движения на перекрестках, организация пешеходных переходов и пешеходных зон, автомобильных стоянок, остановок общественного транспорта и др.
В то время как реализация мероприятий архитектурно-планировочного характера требует, помимо значительных капиталовложений, довольно большого периода времени, организационные мероприятия способны привести хотя и к временному, но сравнительно быстрому эффекту. В ряде случаев организационные мероприятия выступают в роли единственного средства для решения транспортной проблемы. Речь идет об организации движения в исторически сложившихся кварталах старых городов, которые часто являются памятниками архитектуры и не подлежат реконструкции. Кроме того, развитие улично-дорожной сети нередко связано с ликвидацией зеленых насаждений, что не всегда является целесообразным.
При реализации мероприятий по организации движения особая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожных знаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования, дорожных ограждений и направляющих устройств. При этом светофорное регулирование является одним из основных средств обеспечения безопасности движения на перекрестках. Количество перекрестков, оборудованных светофорами, в крупнейших городах мира с высоким уровнем автомобилизации непрерывно возрастает и достигает в некоторых случаях соотношения: один светофорный объект на 1,5—2 тыс. жителей города.
За последние годы в нашей стране и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию сложных автоматизированных систем с применением управляющих ЭВМ, средств автоматики, телемеханики, диспетчерской связи и телевидения для управления движением в масштабах крупного района или целого города. Опыт эксплуатации таких систем убедительно свидетельствует об их эффективности в решении транспортной проблемы.
Первая установка для регулирования дорожного движении была разработана английской фирмой, выпускавшей железнодорожные семафоры, и установлена и центре Лондона в 1868 г. Она представляла собой устройство семафорного типа, управляемое при помощи системы приводных ремней. Через короткое время установка вышла из строя и в течение последующих 50 лет практически не было предпринято никаких попыток повторения такого опыта.
Лишь в 1914 г. в г. Кливленде (США), а затем в Нью-Йорке и Чикаго появились первые электрические светофоры. Сначала они имели только два сигнала – красный и зеленый; желтый сигнал заменялся предупредительным свистком полицейского. К 1930 г. относится появление в Нью-Йорке трехцветных светофоров. В Москве и Ленинграде первые светофоры появились в 1930 г. Примерно в это же время в ряде стран была предпринята попытка использования стрелочных светофоров. Их единственная секция была оснащена цветными стеклами – секторами, на которые попеременно указывала стрелка, движущаяся с постоянной угловой скоростью. При подобной системе было трудно распознать сигналы из-за плохой различимости стрелки и одновременного свечения в одном направлении всех трех разноименных сигналов. Такие светофоры в силу несовершенства их конструкции были вытеснены трехцветными светофорами современного типа, которые в практике организации дорожного движения быстро получили повсеместное распространение.
Применение электрических светофоров позволило вынести пульт управления сигналами за пределы проезжей части и значительно облегчить труд регулировщиков. Однако управление работой этих светофоров по-прежнему осуществлялось вручную. Рост интенсивности движения привел к быстрому увеличению числа перекрестков улично-дорожной сети, нуждающихся в оснащении светофорами. Это, в свою очередь, привело к увеличению штата регулировщиков, занятых ранее контролированием соблюдения установленных правил движения. Поэтому естественным был дальнейший переход процесса механизации труда регулировщиков в процесс его автоматизации.
В начале 20-х годов появились устройства автоматического переключения сигналов светофоров – контроллеры, применение которых в настоящее время практически вытеснило ручное регулирование. Контроллеры работали по жесткой временной программе, характеризуемой постоянной длительностью сигналов светофора и не зависящей от интенсивности движения транспортных средств. Таким образом, программа являлась оптимальной лишь для относительно небольшого промежутка времени в течение суток (обычно для часа пик). В остальное же время сигнализация вызывала необоснованные задержки участников движения.
Увеличение гибкости регулирования шло по двум направлениям: создание многопрограммных контроллеров и разработка систем адаптивного регулирования, способных изменять длительность сигналов в зависимости от колебаний интенсивности движения в данный момент времени.
Первые попытки создания систем адаптивного регулирования относятся к концу второго десятилетия. В 1928 г. в Нью-Йорке вводится в действие первое автоматическое устройство регулирования дорожного движения, оборудованное датчиками педального типа для регистрации транспортных средств. Длительность сигналов светофора распределялась в соответствии с фактической интенсивностью движения на подходах к перекрестку. В 1929 г. в г. Лос-Анджелесе были установлены первые светофоры с вызывным устройством для пешеходов. В Москве подобные светофоры также испытывались в довоенные годы: на ул. Петровке – для регулирования транспортных потоков, на ул. Солянке и в других местах - для пропуска пешеходов.
60-е годы положили начало использованию электронных контроллеров и счетно-решающих устройств для управления работой светофоров. В эти же годы начались разработка и внедрение магистральных и общегородских систем управления дорожным движением с использованием ЭВМ, получивших в настоящее время самое широкое распространение.
Наряду с развитием средств светофорного регулирования совершенствовались дорожные знаки и дорожная разметка. С ростом интенсивности движения увеличивалось число знаков и видов разметки, изменялись условия их применения, конструкция, технология производства и используемые материалы. В последнее время получили распространение знаки со световозвращающей поверхностью. Наряду с традиционной белой эмалью, используемой в течение длительного времени для дорожной разметки, в настоящее время широко применяются различные виды термопластиков, которые позволили значительно увеличить ее долговечность.
В 1926 г. в СССР были разработаны первые технические условия на дорожные знаки (только предупреждающие), а с 1935 г. на дорогах нашей страны стала применяться разметка проезжей части.
Рост международных перевозок и туризма привел к необходимости упорядочения правил движения, дорожных знаков и разметки в международном масштабе. В 1909 г. на 1-й Международной конференции по дорожному движению в Париже было решено запрещать обозначение опасных мест щитами, по форме соответствующими указателям: рекомендовано устанавливать знаки за 250 м от опасного участка под прямым углом к направлению дороги, а не параллельно ей, как это было принято раньше во многих странах. На конференции были утверждены всего четыре предупреждающих знака: «Извилистая дорога», «Неровная дорога», «Пересечение с железной дорогой» и «Пересечение дорог». Вопросы о форме и цвете знаков остались нерешенными. В 1926 г. на Международной конференции, созванной под эгидой Лиги Наций, были утверждены еще два знака: «Неохраняемый железнодорожный переезд»  и «Остановка обязательна». В последующие годы число унифицированных в международном масштабе знаков увеличилось. В 1931 г. на конференции в Женеве (при участии представителей CCСP) число утвержденных знаков было увеличено до 26.
Протоколом о дорожных знаках и сигналах, принятым на Женевской конференции к 1949 г., дорожные знаки были разделены на три категории: предупреждающие об опасности; ограничивающие водителя в определенных действиях (запрещающие и предписывающие); дающие указания. В Протоколе содержались рекомендации о размещении дорожных знаков, об их размерах, о форме, цвете фона.
Несмотря на стремление к унификации знаков в международном масштабе, многообразие местных условий привело к отличию дорожных знаков разных стран. Так, к началу 50-х годов существовало несколько систем знаков.
1.Система, основанная на рекомендациях Конвенции о дорожном движении и Протокола о дорожных знаках и сигналах (1949 г.). В ее основе – символические знаки, информирующие водителя о дорожных условиях или предписывающие водителю определенные действия (СССР и большинство стран Европы).
2.Система, основанная на использовании знаков с текстовым содержанием (США, Австралия, Новая Зеландия).
3.Смешанная система, основанная на сочетании символических и текстовых знаков (некоторые страны Азии и Южной Америки).
Наличие различных систем, разнообразие, а иногда и прямое противоречие в знаках и сигналах в значительной мере затруднило все более развивающиеся международные перевозки. В этой связи принятые на Венской конференции 1968 г. Конвенция о дорожных знаках и сигналах и в последующем на Женевском совещании 1971 г. дополнительное Европейское соглашение явились основой для национального законодательства по дорожному движению о странах, подписавших эти документы, и способствовали дальнейшей унификации дорожных знаков и разметки.
Советский Союз присоединился как к Конвенциям 1949 г. и 1968 г., так и к Европейскому соглашению. Поэтому действующие на территории нашей страны нормативные положения, касающиеся технических средств организации дорожного движения, учитывают основные предписания этих документов.
Учитывая рост интенсивности и связанные с этим изменения условий движения, а также непрерывное развитие технических средств организации движения, в последние годы в РФ выполнена большая работа по совершенствованию соответствующих нормативных положений. Переработаны и выпущены в новой редакции ГОСТы: «Знаки дорожные»; «Разметка дорожная»; «Светофоры дорожные»; «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, светофоров и разметки. Правила применения дорожных ограждений и направляющих устройств». Эти изменения учтены в настоящем учебнике.