[轉載] 警察功不可沒，交通信號燈發展歷程回顧 [48P]

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警察功不可沒，交通信號燈發展歷程回顧  

    自2013年1月1日起，我國開始實行最新的《機動車駕駛證申領和使用規定》，有關部門對於新規定的解釋中明確提到：“搶黃燈屬於違反道路交通信號燈通行的行為，將對駕駛人處20元以上200元以下罰款，並記6分。”新規定一經出台便觸動了機動車駕駛員們的神經，許多司機在路口恰好遇到黃燈時往往不知所措，以往為司機們“提醒兒”的黃燈如今成了人見人畏的“違章陷阱”。



    由於不少司機紛紛“中招”，新規定也因此引發了許多爭議，直到公安部近日稱將暫時不對闖黃燈的行為做出處罰之後（有關此條消息的新聞請點此），這次由黃燈引發的風波才算逐漸平息。然而，在事件平息之後我們不妨也來了解一下交通信號燈的發展歷程，看看這個“道路指揮者”的前世今生。

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●交通信號燈簡介



    交通信號燈一般由紅燈（表示禁止通行）、綠燈（表示允許通行）、黃燈（表示警示）組成。依據其形式、用途不同分為機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路交叉道口信號燈等。

●交通信號燈的誕生（1868年）



    說到交通信號燈的誕生，還要追溯至19世紀中葉，當時包括英國在內的部分歐洲國家已經普及了馬車，但卻並沒有指導行人與馬車通行的信號指示設備，因此無論是在山間小路還是市中心的繁華大道上，馬車軋人的事故經常出現，這不僅對行人的安全造成了危害，更會經常造成交通混亂、擁堵的現象。



    當時在英國中部的約克城，女性的著裝不是隨心所欲的，紅、綠兩種顏色分別代表女性的不同身份。其中，著紅裝的女人表示已經結婚，而著綠裝的女人則必須是未婚者。1866年，當時英國鐵路信號燈工程師JP Knight從女性紅、綠兩色的著裝上受到啟發，提出了設計帶有紅、綠兩種顏色交通信號燈的想法，並很快付諸實施。

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    1868年12月10日，歷史上第一盞交通信號燈出現在英國威斯敏斯特議會大樓前，這個交通信號燈高約7米，在它的頂端懸掛著紅、綠兩色可旋轉的煤氣提燈，為了將紅、綠兩色的提燈進行切換，在這盞燈下必須要站立一名手持長桿的警察，通過皮帶拉拽提燈進行顏色的轉換，後來還在這盞信號燈的中間加裝了紅、綠兩色的燈罩，前面有紅、綠兩塊玻璃交替進行遮擋，白天不點亮煤氣燈，僅以紅、綠燈罩的切換引導人們前進或停止，夜晚則將煤氣燈點燃，照亮紅、綠兩色燈罩。



    除此之外，這位交警還需要根據當時的路況來決定變更信號燈的時機，並用吹哨子的方法來提醒行人及車輛信號燈即將變化。起初英國政府並不相信這一方法能夠奏效，他們認為無論是行人還是車輛，都不會因為這個看上去有點像裝飾品的信號燈就停下前進的腳步，然而信號燈所起到的作用卻令他們大為吃驚，許多人會遵照信號燈的指示自覺地停止或通過，馬車軋人的事故數量也明顯下降。



    然而好景不長，1869年1月2日，僅僅誕生23天的第一盞交通信號燈便突然爆炸損毀了，並將當時負責進行紅綠顏色切換的警員炸死。鑑於這種情況，英國政府立即停止了這種信號燈的使用，但這個僅有23天生命的信號燈卻點燃了整個歐洲乃至整個世界開發交通信號燈的激情，不久之後，各式各樣的交通信號燈便如雨後春筍般出現了。

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●交通信號燈發展歷程（1869年—至今）



    在“後煤氣信號燈”時代，有些歐洲國家開始在道路上設置執勤警察以及可翻轉的標識，這些標識大多高2米左右，並有寫著“GO”與“STOP”的指示標牌，由執勤的警察負責定時進行翻轉，行人及車輛則按照標牌上文字的含義前進或停止。



    然而這種“土辦法”在實際使用過程中暴露出了許多不足，首先執勤的警察如果不能準確判斷好路況，很有可能會“越管越亂”，其次這種簡單的標牌指示並不能在夜間使用，極大的限制了它應用的範圍。與此同時，隨著第一輛內燃機汽車的誕生，馬車也逐漸被速度更快、操作更加簡便的汽車所取代，此時使用規範、有效的交通信號燈便成為了人們迫切需要解決的問題。



    鑑於這種情況，不少國家摒棄了這種依靠標牌指示的“土辦法”，開始琢磨著開發電動交通信號燈。1912年，美國鹽湖城一名叫做Lester Wire的警員發明了第一盞電動交通信號燈，這盞燈上使用的依然是紅、綠兩種顏色，而這次選擇顏色的依據並不是女子著裝的差別，而是充分考慮了不同顏色光線的特質，以及人們對不同顏色的接收及反應情況。由於紅色光的波長很長，穿透空氣的能力很強，因此比其他顏色的信號更容易引起人們注意，而綠色與紅色屬於互補色，相互之間反差明顯，便於行人及駕駛員識別。

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    1914年8月5日，美國交通信號燈公司在Lester Wire發明的交通信號燈基礎上進行了改進，並在頂部安裝了一個蜂鳴器。該公司將它放置在了俄亥俄州克利夫蘭市歐幾里得大道東105街的路口，這盞交通信號燈由電力負責點亮，警員則需要在信號燈周圍設置的崗亭內控制信號燈的切換，必要時還可以根據路口實際交通狀況控制信號燈轉換時間的長短，在信號燈進行切換之前，蜂鳴器會先行報警，提醒人們信號燈顏色即將變化，可見這種“留有準備時間”的意識早在第一批電力信號燈出現的時候便已經產生了。



    很快，美國許多地區都開始在此基礎上對交通信號燈進行不同程度的升級，1917年，美國鹽湖城街道上首次出現了相互關聯的交通信號系統，美國人在6條街道的路口設立了電動交通信號燈，並將它們互相連接，由一個崗亭內的警員統一控制顏色的轉換。



    1920年，美國密歇根州底特律一位名叫William Potts的警官在當時交通信號燈的基礎上再次進行了改進，研製出了一種四面三燈的多功能交通信號燈，這種信號燈共分為四面，每面均豎立排列三盞燈，當時它的排列形式與功能已經與我們現在所熟知的信號燈大同小異，紅燈與綠燈表示停止與通過，黃燈則表示“謹慎”。

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    這樣一套交通信號裝置已被亨利·福特紀念館收藏，並作為文物進行展出。以上圖片為我的同事參觀亨利·福特博物館拍攝到的獨家一手資料。

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    1922年3月，美國德克薩斯州的休斯頓也普及了相互連通的交通信號燈，並在部分路口中央設置了四面三燈的交通信號系統。與此同時，另一位美國人Garrett Morgan發明了一種完全獨立的手搖式交通信號系統，他將這個系統稱為Morgan traffic signal（摩根交通信號），這種信號燈高約5米，上半部分有兩根交叉狀的橫桿，橫桿正面均有“STOP”（停止）字樣，而側面則有“GO”（通行）字樣，下半部分有人工控制的搖桿。





    使用時將這套系統放置於十字路口正中間，將寫有“STOP”的一面正對著其中一條街道，由警員負責控制桿體下方搖桿，警員每搖動一次搖桿，桿體上半部分便全部進行90度旋轉，此時桿體上方橫桿便由正面變為側面朝向街道，橫桿上的文字也隨之變為“GO”，行人及車輛便可以通行，在此之前，放置在桿體頂部的“鬧鈴”會先響起，提醒行人及車輛做好通行或停止的準備。



    另外，這套系統還擁有一個“暫停交通”的功能，當警員將搖桿搖至第三個位置時，此前與地面平行的橫桿便會分別從左右向上翻折，形成兩面“STOP” ，兩面無任何信號的“暫停交通”狀態，此時行人及車輛需要全部停止通過，在各自路口等候信號燈再次工作。但由於這種信號燈出現的時候美國已經基本普及了以電力控制的交通信號燈，因此並沒有資料顯示它被實地應用在哪個區域，也曾有傳聞稱美國通用集團以4萬美元購買了這套系統，但無論是通用集團還是當時的美國市場，均沒有這筆交易記錄，這套“ 摩根交通信號系統”則直接被抬進了博物館。

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    除去1920年美國人發明的紅、黃、綠三色信號燈，關於黃燈的由來還有一種說法，據說一位名叫胡汝鼎的中國人同樣提出了類似想法，並將它付諸實施。當時的胡汝鼎正在麻省理工學院進行深造，並於1925年在愛迪生任董事長的通用電氣公司與麻省理工學院合辦的一個學習班內進行實踐學習。1927年的一天，他在一條繁華街道的十字路口等待綠燈信號，當他看到綠燈亮起正要通過時，一輛汽車幾乎擦著他的身體疾馳而過，受到驚嚇的胡汝鼎開始思考如何才能解決紅綠燈之間切換預警的問題。



    經過一番深思熟慮，胡汝鼎巧妙的想到了在紅、綠燈之間加入一個黃色的信號燈，並按照從上至下紅、黃、綠的順序進行排列，以提醒人們信號燈即將切換，不同行駛方向的行人或車輛做好相應準備。這個提議一經提出便得到了美國政府的肯定與支持，他們不僅在交通法規中添加了相關條款，還將紅、黃、綠三色的交通信號燈推廣到全世界。

    考慮到早在1920年美國便出現了以提醒人們注意信號燈切換為目的的黃色信號燈，因此胡汝鼎的這一發現能否算做發明黃燈依然有待商榷，但這位當時只有20歲出頭的中國小伙無疑也為交通信號燈的發展貢獻了自己的一份力量。



    與此同時，交通信號燈在英國同樣經歷了快速發展，1927年，一盞“自動控制”的連通型紅綠燈在英格蘭伍爾弗漢普頓街進行實驗，這次英國人試圖通過某些手段實現電動交通信號燈完全自動化運行，從而解決信號燈一直需要人工控制的“老大難”問題。但由於期間出現了許多問題，最終可自動控制的信號燈並未大規模投入使用，僅僅是在英國某些街區進行了短暫的實驗性使用。

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    1936年，在澳大利亞墨爾本的道路上出現了一種名為Marshalite的交通信號指示系統，它由兩個互相呈90度豎立的圓盤組成，每個圓盤上均有紅、黃、綠三個顏色區域，其中紅、綠區域長度相近，黃色區域相對較短，圓盤中間固定著白色指針，人們將這種交通信號指示設備放置在路口中央，並以電力驅動指針進行旋轉，當指針旋轉至紅色區域時，表示停止前進，旋轉至綠色區域時，則表示允許通行，旋轉至黃色區域時，便是提醒人們需要做好停車的準備。



    此後幾十年時間內，由於技術方面的限制，交通信號燈的切換一直沿用人工控制的方式，但隨著1947年第一隻晶體管誕生，1958年第一塊集成電路板誕生，人類在信息技術方面取得的突破與進步也為實現交通信號燈的完全自動化提供了條件。



    1963年，加拿大多倫多市的街道上第一次出現了一套用電腦芯片控制的完整交通信號系統，這套系統擺放在路口中間，並與其他幾個路口的信號燈相連，警察只需在警局或指定的控制室觀察某個地區所有信號燈的工作狀況即可。隨後交通指示燈的發展腳步放緩，直到上世紀70年代微軟公司成立，並在世界範圍內迅速崛起，交通信號燈才有了統一的處理系統，此後交通信號燈大都使用微軟公司提供的系統進行紅、黃、綠之間的邏輯切換控制，徹底告別了人工控制的時代。

    1968年，聯合國還特別頒布了《道路交通和道路標誌、信號協定》，對各種信號燈的含義作了規定。協定中明確表明：“綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行、左轉彎和右轉彎，除非另有一種標誌禁止某一種轉向。左右轉彎車輛都必須讓正在路口內合法行駛的車輛和行人優先通過（簡單的說就是拐彎讓直行）。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線後停車。黃燈則是預警信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時，可以通過交叉路口。”

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    1969年，心理學家卡爾·佩格勞為東德交通部設計的一種新型行人信號燈在東柏林首次投入使用。在卡爾·佩格勞的設計中，原本單調的圖案，不但變成了一個站立的和一個行走的行人形象，而且兩人體型肥胖，帶著帽子，動作略顯誇張，這樣傳遞的視覺信號更為明顯，形像也更可愛。這個信號燈受到政府的認可和民眾的喜愛，並很快推廣至全國。



    上世紀90年代，美國部分地區開始引進帶有計時器的交通信號燈，這種信號燈不僅能夠指揮行人與車輛正常行駛，還能夠預先告知紅燈或綠燈所剩的時間，幫助人們判斷何時起步、何時停車。有了這種計時器的幫忙，不僅路口的交通狀況井然有序，還減少了因為無法預估變燈時間而造成的事故，目前這種帶有計時器的交通信號燈已經遍布世界各地，在我國許多城市的道路上也能見到它們的身影。

    此後，世界各地出現了各式各樣的交通信號燈，它們根據地域及交通管理需求的不同有各自不同的含義，而所有這些信號燈都有一個共同的作用，那就是讓道路變得更順暢、交通變得更安全。下一頁我們將為大家介紹各種不同的信號燈，以及部分國家對信號燈的不同使用方法。

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●不同種類的交通信號燈

單面信號燈



    單面信號燈也被稱作簡易交通信號燈，它的結構非常簡單，一般由一到三種顏色組成，並且只面向一面進行引導。一般來說，當這種信號顏色顯示為紅色時，表示停車或道路封閉，黃色燈亮時則是提醒人們注意路況的變化，或是交叉路口危險提示等，綠燈亮起時則表示可以直行或轉彎。

三面或多面信號燈



    這種信號燈一般同時包含紅、黃、綠三種顏色，分為橫排與豎排兩種形式，並且至少在三個面均有信號燈進行指示，在習慣靠右行駛的國家（如我國），橫排信號燈一般綠色在最右邊，而在習慣於靠左行駛的國家，綠燈也相應放置在靠左的位置上。



    這種相對複雜的信號燈除去正常的指示工作外，還有許多非常實用的“附加功能”，例如，人們可以通過觀察流量的變化，按照一定規則調整信號燈的延時時間；還可以將所有信號燈均調至紅色以進行暫時的交通管制等等。在加拿大的魁北克省，紅燈由一個紅色的圓圈或方塊來表示，黃燈由菱形來表示，而綠燈則是一個稍小的圓圈。

    除去用在公路上，多面信號燈還應用於密西西比河上游，當紅燈亮起時，意味著另一艘船正在通過水面，此時看到紅色信號燈的船隻應當停止向前航行，等待下一步指令。而當黃燈亮起時，則表明這一段區域正在註水或抽水，以匹配船舶現在所處的水位高度，因此這個時候船隻依然不能前進，只有當綠色的信號燈亮起後，船才可以繼續航行。   

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車道信號燈



    車道指示燈是一種由紅、綠兩種顏色組成的特殊交通信號燈，一般情況下使用綠色箭頭與紅叉來顯示，多用於管理多條車道的公路、收費站、廣場、公路隧道等。車道指示燈不僅能夠向駕駛員表明這條車道是否可以通行，還可以方便交通管理部門在颶風疏散、大雪等特殊路況出現時統一管理行駛路線，更加合理、快速的疏導交通，這種指示燈還可以指引牽引式拖車或其他重型卡車進入適當的車道進行稱重或檢驗等工作。

Dummy lights（“啞光信號燈”、“隱形信號燈”）



    Dummy lights直譯為“啞光信號燈”或“隱形信號燈”，但實際上它也與普通的交通信號燈有著相同的功能，之所以為它們取這樣一個名字，還要追溯到電動信號燈剛剛普及的時候，當時世界範圍內許多國家均大批量生產電動信號燈，但由於安裝信號燈需要耗費大量人力物力，並且耗時較長，因此許多地區便將整套信號燈放置在各種可以擺放在道路中間的“底座”上，小型燈塔底座是人們經常使用的設備，另外諸如花壇基座、垃圾桶等也都是信號燈底座的“理想選擇”。

    由於這種放置信號燈的方式具有一定的“偽裝”因素，因此人們為它取了一個並不容易理解的名字：Dummy lights。這種交通信號燈直到現在還在歐洲及北美一些相對偏遠的地區使用，雖然經常會發生車輛將這類信號燈撞倒的事故，但有關部門似乎並不打算徹底將其取消，他們將Dummy lights作為一項重要的歷史遺跡保護起來，並依舊讓它發揮自己指揮交通的實際作用。

●部分國家對於交通信號燈的不同使用方法

◆燈光閃爍：



    在美國，紅色閃爍的燈光等同於紅燈，駕駛員看到這類燈光時同樣需要停車，黃燈閃爍在美國和澳大利亞均代表可能隨時會進入交叉路口，駕駛員們需要小心謹慎通過。而在加拿大的某些地區，閃爍的綠色燈光或箭頭表示允許左轉車輛通行，此時對向車輛看到的是紅燈，將會停止通行。而在加拿大的蒙特利爾，當你想要右轉的時候，必須等待至少一個顏色的信號燈開始閃爍，此時人行道上的信號燈會變為紅色，以便機動車順利右轉而不會與行人發生衝突。

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◆燈光變化方式

綠色變為黃色：



    在奧地利、柬埔寨、愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛、以色列、土耳其、俄羅斯等國家的部分地區，當綠燈將要切換為黃燈時，綠色燈光便開始閃爍，以提醒人們指示燈的顏色即將變化。在美國的部分地區，當黃燈即將亮起的時候，綠燈會被暫時關閉幾秒鐘，以提醒人們信號燈的變化。

黃色變為紅色：



    大多數國家使用黃燈作為紅燈與綠燈之間切換的提醒，而在諸如加拿大的北美國家，許多地方的信號燈將要變為紅色時，黃色與紅色的燈光會一起亮起，此時已經到達路口車輛依然可以正常通行，這種狀態一般只持續幾秒，隨後便會切換為紅燈，一般來說，當地的駕駛員看到這種狀態的信號燈便已經開始減速停車了。

紅色變為綠色：



    在奧地利、丹麥、德國、以色列、立陶宛、波蘭、瑞典、瑞士、英國、阿根廷、哥倫比亞、印尼、以色列、巴基斯坦以及巴拉圭等國家，在紅燈顯示的周期即將結束，綠燈即將亮起的時候，紅色與黃色的燈光會同時亮起2-3秒，在這個時間內，司機可以做好起步的充分準備，並且如果司機在接近十字路口時看到紅色與黃色的燈同時亮起，那麼表明信號燈馬上會變成綠色，這種情況下車輛可以正常通過。

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●交通信號燈在中國（1923年-至今）



    有資料顯示，我國最早出現的交通信號燈是在上海的英租界，早在1923年，上海公共租界便開始在部分十字路口使用機械裝置指示車輛停止與前進。1923年4月13日，南京路的兩個重要的十字路口最先安裝了信號燈，並由交警手動控制。當時負責控制紅綠燈的是印度錫克人，因為他們通常人高馬大且滿臉虯鬚，讓人一看便有種畏懼之感，因此英國人自從19世紀末以來便任命他們管理各國租界、殖民地的交通問題。



    1931年8月23日，《青島民國日報》還刊登了這樣一則新聞：《交通信號燈今日使用》。這則新聞稱：“不論信號形式，以顏色為標準，明綠色表示放行、明紅色表示停止。”這次使用的信號燈共有四盞，顏色為紅綠兩色。      

    此後我國便經歷了長達十多年的戰爭，1949年新中國成立後，大躍進、三年自然災害又讓人們無暇顧及交通信號燈的發展，這一時期的中國國內交通信號燈的數量很少，電動的信號燈就更是鳳毛麟角了。然而就算是這樣少的可憐，交通信號燈在我國的命運也差點兒在“文革”中被顛覆。



    1966年8月24日法新社的電訊中曾提到，北京的紅衛兵曾希望改變紅綠燈的含義，紅色代表放行，綠色代表停止，將傳承了近百年的交通信號燈含義徹底傾覆。當時的紅衛兵們還提出了一個非常可笑的理由：“無法設想，在無產階級的土地上，紅燈是停止前進的信號！”好在當時紅衛兵的這一建議並沒有得到採納，交通信號燈也得以在國內保持了它的本來面貌。

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    交通信號燈在我國真正興起與普及還是在1979年以後，當時文化大革命已經結束，改革開放剛剛開始，人們迫不及待的想與國外互通有無，第一批紅綠燈於1979年3月20日大量進入國內，當天，北京市在北新橋、東單、崇文門、花市等9個比較繁華的路口安裝上了所謂的“交通指揮儀”，開始嘗試用紅綠燈指揮交通。



    當時交通信號燈底座為黃色或條紋塗裝，並且每個信號燈旁邊都會配一個小崗樓。據北京的老交警回憶，當時全市的車輛只有不足10萬輛，紅綠燈的數量更是非常有限，那個時候的紅綠燈用的全都是白熾燈，理論上的使用時間只有3000個小時，而紅、綠兩色的燈泡，實際使用時間更是只有短短的幾百小時，那時候的交警在上崗時常常拿著備用燈泡，以防紅燈或綠燈“憋”掉。



    不僅如此，當時的紅綠燈也需要手動進行控制。崗樓中有7個控制信號燈的按鈕，分別為東西直行、南北直行、東側綠黃、西側綠黃、南側綠黃、北側綠黃和四向全紅，並且必須有至少一個交警隨時進行控制。當時的信號燈早上7點由交警負責開啟，晚10點交警下班後就被關閉了。

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    80年代，北京開始使用自動控制的交通信號燈，此後交警不需要再隨時控制信號燈的轉換，更多的警力被解放出來，投入到地面交通的管理中去。許多人可能還有印象，八十年代的時候，綠燈亮時機動車是不可以左轉的，只有等待綠燈與黃燈同時亮起時，機動車才可以進行左轉。1985年前後，多相位紅綠燈誕生，此後國內開始實行左轉與直行分車道行駛的方法，不僅大大提高了道路通行能力，還降低了事故發生的概率。





    進入90年代的北京，機動車數量迅速增加，交通設施更新換代的速度也堪稱驚人，這一時期，北京城內大大小小的街道幾乎全部安裝了交通信號燈。2000年前後，北京還在平安大街等道路的十餘處路段安裝了人行橫道自助信號燈，人們開始嘗試在等紅燈時按下燈桿上的按鈕，告訴紅綠燈“我要過馬路”。

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    幾乎與此同時，能耗 ​​較低的LED信號燈研製成功，白熾燈泡便就此退出歷史舞台，此後北京還獨創了左轉彎待轉燈，將左轉彎過程分為2個步驟，左轉車輛在直行燈亮起時需駛入左轉彎待轉區，等左轉彎待轉燈變為綠色時，方可左轉。2002年，北京還在環路上安裝了帶有箭頭標識的車道指示燈，以引導車輛在較為通暢的車道行駛，緩解交通壓力。



    此後北京機動車數量連年激增，到2007年時已經超過了300萬輛，在對道路、時間進行充分利用的同時，交通管理部門又在交通設施方面尋求突破，倒計時紅綠燈、可變換方向的箭頭指示燈以及閃爍提醒的指示燈都被引入了北京的交通體系，各種針對紅綠燈的政策及法規也不斷出台，如今的紅綠燈，是人們最司空見慣的交通設施了。

總結：

    看完這篇文章相信您會對紅綠燈的歷史有所了解，145年前第一個發明紅綠燈的英國人是偉大的，他用如此簡便的方法便徹底解決了巨大的交通難題。不僅是他，此後為紅綠燈的演變與發展貢獻力量的每個人同樣是偉大的，他們用自己的行動努力讓交通變得更加快捷、順暢。其實大可不必為如今的“新規定”而糾結，因為早在百年前，紅綠燈的設計者們便已經給出了完美的答案。


來源：汽車之家

SL888

交通信號燈

Narhhy

Cannot imagine without traffic light nowadays

BB29

如果無交通燈, 唔知有幾多意外!