简介

交通信号灯（Traffic Lights），或称“红绿灯”，是指挥交通运行的信号灯，通常设置于交岔路口或其他需要交通管制的地点，用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人，管制其通行、停止及转向的交通管制设施。交通信号灯是以电力为能源运转的交通管制设施，以红、黄、绿三色灯号或辅以声音讯号，指示车辆及行人停止、注意与行进。

发展历史

在交通信号灯尚未发明之前，交通流皆由交通警察所控制。有充分证据显示，在1722年的伦敦桥，有三名警员被指派去指挥进出伦敦桥的交通，每个警员会互相帮忙指挥交通，其中有警员负责帮忙指挥从萨瑟克到伦敦的车流，并确保所有车都能停在桥端等待另外一端的车流通过，而有警员负责指挥从伦敦到萨瑟克的车流。

1868年12月9日，全世界第一座燃煤照明的交通信号灯在伦敦威斯敏斯特宫前的大桥街（Bridge Street）、大佐治街（Great George Street）与国会街（Parliament Street）交汇处被启用，这项设施是由诺丁汉的铁路工程师约翰·皮克·奈特所提出，他从他的铁路信号系统中改编了这项发明，并由铁路信号工程师约翰·萨克斯比和约翰·斯廷森·农夫共同建造这项设施。这个设施被发明的主要原因是因为威斯敏斯特桥前有大量的马匹，如此庞大的马匹流量促使数以千计的行人被迫行走在威斯敏斯特宫旁，为了解决此壅塞问题才发明此一设施。此交通信号灯结合了三种臂板信号，并使用了红色及绿色的煤气灯做为夜间使用，而在灯柱上则有警察以控制杆操作此一信号灯。这座交通信号灯高22英尺（约6.7米），当臂板水平伸出时代表驾驶员必须“停止”，而当臂板水平向下45度角时则代表驾驶员必须“注意”前行。在夜晚时红色煤气灯亮起时代表必须“停止”，而绿色煤气灯则代表“注意”。

纵使这是一项成功管控交通流量的发明，但它却在1869年1月2日（启用24天后）爆炸，并导致路面下的天然气泄漏、且造成一名警察殉职（另一说为烧伤）。随后这种交通信号灯被停用，直到以电作为能源的交通信号灯开始被使用为止。

在20世纪初，像伦敦这种臂板式信号机在全美各地被广泛使用，且各州有各自的设计。例如1908年的美国俄亥俄州托莱多就使用了高8英尺（2.4米）、绿底白字且上面印有“停止（Stop）”和“出发（Go）”字样的臂板信号，以及红色与绿色的煤油灯供夜间使用。该信号灯由交通警察所控制，并在改变信号之前吹哨以警示驾驶员，而这种设计也被使用在费城及底特律等大城市。这个例子是美国初次尝试使用更明显的交通控制形式去管制交通，并使得臂板式信号机有了更进一步的发展，而这项设计则是根据铁路信号所发明的。

1912年，一座交通控制装置被设置于法国巴黎的蒙马特街（法语：Rue Montmartre）与格兰德大道（法语：Grande Boulevard）交汇处的塔顶上，这座交通塔里头有一名女警察，该名警察操纵了位在塔顶的四面金属盒，且盒上印有红色的“停止（Stop）”字样以及白色的“出发（Go）”字样。

同年，美国盐湖城警察莱斯特·怀尔研制出第一盏以电力为能源的信号灯，且该信号灯一样只使用红灯及绿灯而已。

1914年8月5日，美国交通信号公司（American Traffic Signal Company）在美国俄亥俄州克利夫兰的东105街（East 105th Street）以及欧几里德大街（Euclid Avenue）交汇处角落安装了一个交通信号控制系统，该信号系统有红色和绿色两种颜色，并附有蜂鸣器，此系统是依据詹姆斯·霍格（James Hoge）的设计，该设计在发生紧急情况时可允许警察及消防队员控制信号，并改变信号颜色以示警告。

1920年，第一座三色信号灯在密歇根州底特律由美国警官威廉·波茨（William Potts）所发明，这盏交通信号灯第一次使用三种颜色并首次出现在底特律的密歇根和伍德沃德大道（Woodward Avenues）交汇处，而在后面控制这盏交通信号灯的人正是威廉·波茨本人，他当时担心四个分别控制四个方向信号灯的警员无法在同一时间同时改变信号，而解决之道就是再添加第三种颜色──琥珀黄色，这个颜色恰好与铁路信号的颜色相同。波茨还在各个信号灯放置计时器以协助四个方向的交通信号灯，而这个交通信号灯很快就用十二个探照灯来控制路口交通，该路口则是当时世界上最繁忙的路口之一，每日有超过两万辆汽车经过此路口。

同年10月，在美国洛杉矶百老汇（Broadway）的五个交汇处安装了当地首批全自动交通信号灯，这些由“顶峰交通信号灯有限公司（Acme Traffic Signal Co.）”所制造的信号灯上头配有“停止（Stop）”以及“出发（Go）”字样的臂板，并附上小型红灯和绿灯；铃声则相当于现今的黄灯，当铃声响起的同时信号也会跟着改变，而整个响铃的过程花费近五秒钟左右。在1923年之前整座城市已安装了31座由“顶峰交通信号灯有限公司”所制造的交通控制装置。“顶峰交通信号灯有限公司”所制的交通信号灯经常在华纳兄弟的影视里出现，乐一通与梅里小旋律等卡通就是以它响亮的铃声作为其喜剧效果。

第一座互联式交通信号系统在1917年于盐湖城设置，其使用手动开关同时控制了六个路口的交通信号。而在1922年3月，德州休斯敦引进了全自动互联式交通信号灯。

1922年开始，交通信号灯开始使用全自动的计时器来控制。克劳斯·海因兹（Crouse Hinds）是第一个在交通信号灯加装计时器的公司，该公司专门制造铁路信号器并且在他们公司总部的所在地──休斯敦发明了第一盏定时信号。在交通信号灯加装计时器最主要的优点是可以节省人力成本，而像纽约市就可以因此重新分配警员职务，在六千名警员当中只需要五百名分配到交通队，这使得城市省下了 12,500,000 美金的成本支出。

非裔美国籍发明家加勒特·摩根（Garrett Morgan）在亲眼目睹汽车和马车间的之后，提交了一项美国交通信号的专利，并在1923年11月20日将专利编号1,475,024授予摩根的三位式交通信号。虽然网站HISTORY.com认为这个发明是现今黄灯的始祖，但其实早在先前（包含前述所提的底特律警官威廉·波茨所发明的交通信号灯）就已经有黄灯的存在了。

而英国的第一批交通信号灯在1926年于皮卡迪利广场（Piccadilly Circus）设置，翌年（1927年）于伍尔弗汉普顿王子广场（Princes Square）的利奇菲尔德街（Lichfield Street）与公主街（Princess Street）引进了英国首座全自动交通信号灯。

澳大利亚第一批交通信号灯则是在1928年于墨尔本的柯林斯（Collins）与斯旺斯顿街（Swanston Street）交汇处被设置。

而每个方向三个灯共四个方向十二个灯的信号灯系统直到1928年才开始被使用，这种信号灯系统的另一个特征就是具有灯罩，且每个信号灯的镜面都以喷砂的方式来增加白天的能见度。而不管是交通塔形式的交通信号灯或臂板式信号机在1930年之前已逐步被淘汰，原因是交通塔体积过于庞大且会阻碍交通；臂板式信号则是太小以致于驾驶员在夜间无法辨识。

印度南部第一座交通信号灯于1953年在金奈的埃格莫尔交界处被设置，而班加罗尔的第一座交通信号灯则于1963年设置在“政府圆环（Corporation Circle）”。

美国交通信号的控制在1950年代随着计算机的崛起而有了很大的改革。由于计算机的崛起，由计算机侦测车流的新型交通信号灯使得克罗斯比镇的交通流量更快更畅通。而在当时，有些路口会设置“压力板（一种可以用来探测车流通过的非固体方块）”，一旦有车在该压力板上，计算机就会知道该车辆正在停等红灯。有些甚至还可以侦测出现在有多少车辆正在停等红灯以及第一辆车已经停等多久的红灯。其中一项有历史记载关于用计算机控制信号灯的例子是在1952年的丹佛，一部计算机控制了120盏交通信号灯并载有六部压敏探测器以测量进出城的交通流量。该系统设于中心商务区，该区最繁忙的交通就位处市中心地区与北部以及东北部的部分城市，而负责控制整个系统的电脑控制室就位于县市大楼的地下室。随着电子计算机逐渐发展，交通信号控制也获得改善且易于控制。1967年，加拿大多伦多是第一个用更先进的计算机去侦测车流以控制信号的城市，透过更新更好的计算机去计算车流量使得交通流比起以往使用交通塔的方式更快更顺畅，而该城市用电脑以透过电话线的方式成功控制了159盏交通信号灯，人们因此赞扬电子计算机的侦测能力。多亏电子计算机的侦测能力，使得电子计算机足以根据停等红灯的车流量来改变绿灯周期长短，并使电子计算机成为现今二十一世纪所使用的交通管制模式。

交通信号灯的倒计时显示器在1990年代被引进，这种显示器对行人穿越马路是相当有帮助的，并可使行人判断是否还有足够时间去穿越路口。在美国，倒计时显示器是不准用于行车管制方面的，但现今对于路幅较宽的行人专用信号灯而言，行人倒计时显示器是有必要的。

灯色

现代交通信号灯大多根据不同的颜色（通常为红色、黄色，欧洲等国使用带有些许橙色的琥珀黄，以及带有些许青色的绿色）来给予并指示各道路的通行权，以下根据不同形式的灯号来说明其意义：

“绿灯”在绝大多数国家代表着有绝对的通行权，而“圆形的绿灯”代表任何方向皆有通行权（但在中国和美国等地当圆形绿灯亮起时左转车辆必须礼让对向直行车辆），“箭头绿灯”代表箭头所指向的方向有绝对的通行权。

“黄灯”的作用在于提醒驾驶员交通信号灯即将转换成红灯，亦即该道路即将失去通行权。在某些国家，例如英国，当“黄灯”和“红灯”并亮代表交通信号灯即将转换成绿灯。有些地方会要求驾驶员在黄灯亮起时就必须停止，以策安全。

“闪烁黄灯”是一种警告的信号形式。在大多数国家“闪烁圆形黄灯”代表驾驶员可直接通行，但要小心确认路口是否能安全通过，并礼让行人以及具有优先路权的车辆。在英国，“闪烁圆形黄灯”（闪烁琥珀黄）只用在鹈鹕式人行横道（一种可由行人自行操纵信号灯的人行横道），其用以指示驾驶员当横道线上没有行人时是可以通过的。而在美国，除了“闪烁圆形黄灯”之外，还有一种新制定出来的黄色闪烁灯号——“闪烁黄灯箭头”，用以指示欲左转的驾驶员在等待并礼让对向直行来车之后是允许直接左转的，其意涵大致与“圆形绿灯”相仿，但该国有研究指出“闪烁黄灯箭头”比起传统的“圆形绿灯”还更令驾驶员了解其意思。

“红灯”在绝大多数国家代表完全禁止任何车辆、行人通行。而在部分国家及地区，“圆形红灯”是允许驾驶员在路口根据该地区的道路通行方向转弯的（通常右侧通行国家允许右转、左侧通行则左转），但有些地方却明文完全禁止。红灯除“圆形红灯”的形式之外，部分将左右转信号灯和直行信号灯分开的国家如中国、美国就存在“箭头红灯”这种灯号，这意味着该方向是绝对禁止通行的。在大部分国家，同一个信号灯箱的红灯是不可与绿灯并亮的，但在某些左右转专用信号与直行专用信号合并的国家，红灯是可以与箭头绿灯并亮的，例如日本。

“闪烁红灯”在大多数国家与“停车再开”的意思是一样的，代表驾驶员欲经过路口前必须完全停止，礼让通过路口的行人及横向道路（大多为主干道）的车辆，待路口净空之后方可通过。

在某些国家，当发生时，交通信号灯的灯号会转变为闪烁形式，其灯号形式可能是主干道为闪烁黄灯、支道为闪烁红灯，抑或所有方向之道路皆为闪烁红灯。闪烁形式的交通信号灯亦可能使用于当交通流量较低的时段，例如深夜时段。

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