交通信号相位的主要目的是把相互冲突或干扰严重的交通流适当分离，减少交叉口交通冲突和干扰。交通信号相位设计是信号配时的关键步骤，决定了配时方案的科学性与合理性，并直接影响道路交叉口的交通安全和畅通。
【相位设计原则】
1.安全原则
相位内部交通流冲突尽可能少，非冲突的交通流可以在同一相位中放行，冲突的交通流应放在不同的相位放行。
2.效率原则
相位设计要提高交叉口的时间和空间资源的利用率。过多的相位数会导致损失时间的增加，从而降低交叉口通行能力和交通效率。太少的相位会因冲突严重而降低效率。
3.均衡原则
相位设计需要兼顾各流向车流之间的饱和度均衡，应根据各流向车流的不同合理分配通行权。应保证相位内部之间各流向的流量比相差不大，才能不浪费绿灯时间。
4.连续性原则
一个流向在一个周期中至少能获得一次连续的绿灯时间；一个进口的所有流向要在连续相位中放行完毕；如果几股车流共用车道，它们必须同步放行。例如直行和左转车流共用一个车道，则需同步放行。
5.行人原则
一般情况下，行人应与同向的直行车流共同放行，尽量避免行人与左转流向车辆的冲突，对于过街长度较长（大于等于30米）的路口可适当推行二次过街。
【交叉口相位设计的基本流程】
交叉口相位设计的一般流程可分为交通流分析、专用相位设计、相序设计和相位方案检验四个阶段，如下图所示。
1.交通流分析
交通流分析包括交通流冲突分析和交通流均衡分析。冲突分析主要是研究交叉口内的交通流冲突问题，分离冲突，保证安全；均衡分析主要是研究流向流量问题，把没有冲突且流量相近的车流集中在同一相位放行。
2.专用相位设计
目前，实际应用中主要有两种相位设计形式：一种是对称流向放行的相位设计形式（简称对称流向放行相位形式，又细分为左转相位设计、右转相位设计、行人和非机动车相位设计、东西相位设计、南北相位设计）；另一种是各进口单独放行的相位设计形式。
对于一个典型的十字交叉口，采用这两种设计形式的相位如下图所示。
3.相序设计
相序设计主要是考虑直行左转的放行顺序问题。一般来说，如果直行车流与左转车流分开放行，且出现左转车流较多侵占直行车道或阻碍直行车流的通行，应采取先放左转车流，后放直行车流的放行相序。
4.相位方案检验
相位设计好后，需要对其进行检验。利用仿真手段，对制定好的相位方案进行仿真校验，确保方案的科学可行。