行車管制號誌依控制器運轉方式，分為定時、交通感應、及交通調整三種控制方法。並由控制器之連結狀況，執行獨立交岔口、路段連鎖或路網連鎖等不同範圍之交通控制。

定時控制方法，用於交通量穩定或變化有規律之地點，由號誌控制器計時機組之運轉，按預定時制表，依序顯示各種燈號。

交通感應控制方法，用於交通量變化顯著且無規律，或幹支線道交通量懸殊之地點，由設於道路上之感應器偵測車輛到達狀況，以號誌控制器預設之程序，即時變換燈號。其應用方式分為下列兩種：
一、半交通感應控制：用於幹支線道交通量相差懸殊，且支道交通量變化甚大之地點。其感應器僅設於支線道上。
二、全交通感應控制：用於幹支線道交通量相近但變化甚大且不規律之地點。其感應器設於各幹支線道上。

交通調整控制方法，係以偵測器蒐集直行與轉向交通量，及行車速率等交通資料，以計算出最佳之控制計畫，使號誌控制能即時反應交通變化，達到交岔路口之通行流量最大、延誤與停止次數最少之目的。

進行號誌連鎖控制時，可依時間空間圖或其他方法計算各號誌之最佳時制與號誌間之最佳時差。其依道路交通狀況，以相鄰號誌同亮、迭亮或遞亮等適當方式管制之，並視需要設置建議之行車速率告示牌，使車輛能順暢行駛，以提高號誌之管制效率。