交通信号灯

1、发展史

交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯（表示禁止通行）、绿灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。

交通信号灯是以规定时间交互更迭的光色讯号，设置于交岔路口或其它特殊地点，用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人，管制其行止及转向的交通管制设施。以红、黄、绿三色灯号或辅以音响，指示车辆及行人停止、注意与行进。

交通信号灯的起源可追溯到19世纪初的英国。那时，在英国的约克城，着红装的女人表示“已婚”，而着绿装的女人则是“未婚”。当时，伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故。受红绿装启发，英国机械师德-哈特于1868年设计了红、绿两色的煤气交通信号灯，由一名手持长杆的警察通过牵动皮带来转换灯的颜色。可惜的是，这盏灯的历史只有23天，中断的原因是煤气灯突然爆炸使一位警察殉职。

中国最早的红绿灯出现在上海的英租界。有资料显示，早在1923年，上海公共租界开始在部分十字路口使用机械装置指示车辆停止和前进，该年4月13日，南京路两个重要十字路口，最先安装红绿灯交通信号装置。图为上世纪20年代，上海租界印度锡克族交警用手控制红绿交通信号灯。

关于黄色信号灯的发明有不同说法。一种说法称黄灯的发明者是中国人胡汝鼎，时间是1927年。据《解放日报》报道，这种说法并不可靠。1899年，美国铁路系统就使用了三色灯，其中黄色代表“谨慎”。公路方面，1920年10月，美国就已经安装了三色的信号灯。另一种说法是美国警察威廉？波茨发明了第一盏红黄绿三色、四方向的交通信号灯，并在1920年10月投入使用，被安装在了底特律伍德沃德大街和福特街的交界处，其三色灯光的含义与今天基本一致，亨利福特纪念馆收藏了这一文物并进行展出。

1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定：绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以相应的直行、左转弯或右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆，过人行横道的行人更要优先通行；红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车；黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。此后，这一规定在全世界开始通用。

没有红绿灯的国家——圣马力诺*。圣马力诺*是欧洲最古老的国家之一，圣马力诺只有2万多人口，却拥有各种汽车5万辆，令人惊奇的是，该国境内各种大小交叉路口看不到一个绿红灯信号，交通却井然有序。这其中的奥妙就在于圣马力诺的公路设计、交通管理十分科学。而在圣马力诺，人人都自觉遵守交通规则，这已形成习惯。

随着红绿灯的普及，各式各样的人性化的创意红绿灯也在各国层出不穷。自助红绿灯、触摸红绿灯、语音红绿灯等接连出现。近年来，在黄灯时区内发生了不少交通事故。而究其原因是原本是警示灯的黄灯变成了“加速预告灯”。抢黄灯也许节省了几秒，但可能就会发生车毁人亡的惨痛事故。

2013年1月1日，“史上最严交规”的修订版开始实施，对闯红灯、开车打电话、不系安全带等行为进行严格处罚，得到人们拥护。不过，其中关于“抢黄灯”扣6分的规定引发关注和热议。为了应对“闯黄灯扣6分”的规定，很多司机发现绿灯已亮一段时间后，便减缓车速避免“碰线”，不少司机反而觉得“红灯让人更安心”。

2、信号灯色

最早的时候只有红、绿两种颜色，后来经过改良后，增加了一盏黄色的灯，红灯表示停止，黄灯表示准备，绿灯则表示通行。之所以采用这三种颜色，一方面是三原色，其他颜色也是在此基础上调出来的，另一方面，用这三种颜色作为交通讯号也和人们的视觉结构和心理反应有关。

人的视网膜含有杆状和三种锥状感光细胞，杆状细胞对黄色的光特别敏感，三种锥状细胞则分别对红光、绿光及蓝光最敏感。由于这种视觉结构，人最容易分辨红色与绿色。虽然黄色与蓝色也容易分辨，但因为眼球对蓝光敏感的感光细胞较少，所以分辨颜色，还是以红、绿色为佳。

由此可见交通信号灯并不是随意设置的。

3、信号光源

LED（发光二极管）是开发生产的一种新型光源，具有耗电小（电流只有10~20mA）、亮度高（光强可达上万个mcd）、体积小（直径最小可达3mm）、重量轻（一颗发光二极管仅重零点几克）、寿命长（平均寿命10万小时）等优点。现已逐步代替白炽灯、低压卤钨灯制作道路交通信号灯。

4、控制分类

可以分为定时控制、感应控制、自适应控制。

①定时控制。交叉口交通信号控制机均按事先设定的配时方案运行，也称定周期控制。一天只用一个配时方案的称为单段式定时控制；一天按不同时段的交通量采用几个配时方案的称为多段式定时控制。

最基本的控制方式是单个交叉口的定时控制。线控制、面控制也都可用定时控制的方式，也叫静态线控系统、静态面控系统。

②感应控制。感应控制是在交叉口进口道上设置车辆检测器，交通信号灯配时方案由计算机或智能化信号控制机计算，可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制方式。感应控制的基本方式是单个交叉口得感应控制，简称单点控制感应控制。单点感应控制随检测器设置方式的不同可分为半感应控制和全感应控制。

③自适应控制。把交通系统作为一个不确定系统，能够连续测量其状态，如车流量、停车次数、延误时间、排队长度等，逐渐了解和掌握对象，把他们与希望的动态特性进行比较，并利用差值以改变系统的可调参数或产生一个控制，从而保证不论环境如何变化，均可使控制效果达到最优或次优控制的一种控制方式。

5、信号灯种类

①机动车道信号灯

②人行横道信号灯

③非机动车道信号灯

④方向指示信号灯

⑤移动式交通信号灯

⑥太阳能闪光警告信号灯

⑦收费站天棚信号灯

6、信号灯功能

1.绿灯信号

绿灯信号是准许通行信号。按《交通安全法实施条例》规定：绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人通行。

2.红灯信号

红灯信号是绝对禁止通行信号。红灯亮时，禁止车辆通行。右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下，可以通行。

红灯信号是带有强制意义的禁行信号，遇此信号时，被禁行车辆须停在停止线以外，被禁行的行人须在人行道边等候放行；机动车等候放行时，不准熄火，不准开车门，各种车辆驾驶员不准离开车辆；自行车左转弯不准推车从路口外边绕行，直行不准用右转弯方法绕行。

3.黄灯信号

黄灯亮时，已越过停止线的车辆，可以继续通行。

黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间，既有不准通行的一面，又有准许通行的一面。黄灯亮时，警告驾驶人和行人通行时间已经结束，马上就要转换为红灯，应将车停在停止线后面，行人也不要进入人行横道。但车辆如因距离过近不便停车而越过停止线时，可以继续通行。已在人行横道内的行人要视来车情况，或尽快通过，或原地不动，或退回原处。

4.闪光警告信号灯

为持续闪烁的黄灯，提示车辆、行人通行时注意瞭望，确认安全后通过。这种灯没有控制交通先行和让行的作用，有的悬于路口上空，有的在交通信号灯夜间停止使用后仅用其中的黄灯加上闪光，以提醒车辆、行人注意前方是交叉路口，要谨慎行驶，认真观望，安全通过。在闪光警告信号灯闪烁的路口，车辆、行人通行时，即要遵守确保安全的原则，同时还应遵守没有交通信号或交通标志控制路口的通行规定。

5.方向指示信号灯

方向信号灯是指挥机动车行驶方向的专用指示信号灯，通过不同的箭头指向，表示机动车直行、左转或者右转。它由红色、黄色、绿色箭头图案组成。

6.交通指挥棒信号

交通警察持棒发出停止信号时，不准车辆通行。已越过停止线的车辆，可以通行；交通警察发出直行信号时，准许车辆直行，右转弯车辆在不妨碍被放行车辆通行的情况下可以通行；交通警察发出左转弯信号时，准许左转弯车辆和直行的车辆通行，各方右转弯的车辆和T型路口右边无横道的直行车辆在不妨碍被放行的车辆通行的情况下，可以通行。

7.车道信号灯

车道灯由绿色箭头灯和红色叉形灯组成，设在可变车道上，只对本车道起作用。绿色箭头灯亮时，准许本车道车辆按指示方向通行；红色叉形灯或者箭头灯亮时，禁止本车道车辆通行。

8.人行横道灯信号

人行横道灯由红、绿两色灯组成。在红灯镜面上有一个站立的人形象，在绿灯面上有一个行走的人形象。人行横道灯设在人流较多的重要交叉路口的人行横道两端。灯头面向车行道，与道路中心垂直。

人行横道灯信号有绿灯亮、红灯亮两种信号，其含义与路口信号灯信号的含义相似，即绿灯亮时，准许行人通过人行横道；红灯亮时，禁止行人进入人行横道，但是已经进入人行横道的，可以继续通过或者在道路中心线处停留等候。

9.指挥手续信号

挥手势信号分为直行、左转弯和停止信号。车辆和行人遇有灯光信号、交通标志或交通标线与交通警察指挥不一致时，服从交通警察指挥。

10.指挥灯信号

（1）绿灯亮时，准许车辆、行人通行；

（2）红灯亮时，不准车辆、行人通行；

（3）黄灯亮时，不准车辆、行人通行，但已超过停止线的车辆和已经进入人行横道的行人，可以继续通行；

（4）黄灯闪烁时，车辆、行人须在确保安全的原则下通行。

（5）绿色箭头灯亮时，准许车辆按箭头所示方向通行。

7、信号灯样式

1.单面信号灯

单面信号灯也被称作简易交通信号灯，它的结构非常简单，一般由一到三种颜色组成，并且只面向一面进行引导。一般来说，当这种信号颜色显示为红色时，表示停车或道路封闭，黄色灯亮时则是提醒人们注意路况的变化，或是交叉路口危险提示等，绿灯亮起时则表示可以直行或转弯。

2.三面或多面信号灯

这种信号灯一般同时包含红、黄、绿三种颜色，分为横排与竖排两种形式，并且至少在三个面均有信号灯进行指示，在习惯靠右行驶的国家(如我国)，横排信号灯一般绿色在最右边，而在习惯于靠左行驶的国家，绿灯也相应放置在靠左的位置上。

这种相对复杂的信号灯除去正常的指示工作外，还有许多非常实用的“附加功能”，例如，人们可以通过观察流量的变化，按照一定规则调整信号灯的延时时间；还可以将所有信号灯均调至红色以进行暂时的交通管制等等。在加拿大的魁北克省，红灯由一个红色的圆圈或方块来表示，黄灯由菱形来表示，而绿灯则是一个稍小的圆圈。

除去用在公路上，多面信号灯还应用于密西西比河上游，当红灯亮起时，意味着另一艘船正在通过水面，此时看到红色信号灯的船只应当停止向前航行，等待下一步指令。而当黄灯亮起时，则表明这一段区域正在注水或抽水，以匹配船舶现在所处的水位高度，因此这个时候船只依然不能前进，只有当绿色的信号灯亮起后，船才可以继续航行。

3.车道信号灯

车道指示灯是一种由红、绿两种颜色组成的特殊交通信号灯，一般情况下使用绿色箭头与红叉来显示，多用于管理多条车道的公路、收费站、广场、公路隧道等。车道指示灯不仅能够向驾驶员表明这条车道是否可以通行，还可以方便交通管理部门在飓风疏散、大雪等特殊路况出现时统一管理行驶路线，更加合理、快速的疏导交通，这种指示灯还可以指引牵引式拖车或其他重型卡车进入适当的车道进行称重或检验等工作。

4.Dummylights(“哑光信号灯”、“隐形信号灯”)

Dummylights直译为“哑光信号灯”或“隐形信号灯”，但实际上它也与普通的交通信号灯有着相同的功能，之所以为它们取这样一个名字，还要追溯到电动信号灯刚刚普及的时候，当时世界范围内许多国家均大批量生产电动信号灯，但由于安装信号灯需要耗费大量人力物力，并且耗时较长，因此许多地区便将整套信号灯放置在各种可以摆放在道路中间的“底座”上，小型灯塔底座是人们经常使用的设备，另外诸如花坛基座、垃圾桶等也都是信号灯底座的“理想选择”。

由于这种放置信号灯的方式具有一定的“伪装”因素，因此人们为它取了一个并不容易理解的名字：Dummylights。这种交通信号灯直到现在还在欧洲及北美一些相对偏远的地区使用，虽然经常会发生车辆将这类信号灯撞倒的事故，但有关部门似乎并不打算彻底将其取消，他们将Dummylights作为一项重要的历史遗迹保护起来，并依旧让它发挥自己指挥交通的实际作用。