交通號誌

交通號誌，俗稱紅綠燈，是以規定之時間上互動更換的光色訊號，通常設定於交岔路口或其他需要交通管制的地點，用以將道路通行權指定給車輛駕駛人與行人，管制其通行、停止及轉向的交通管制設施。交通訊號燈是以電力為能源運轉之交通管制設施，以紅、黃、綠三色燈號或輔以聲音訊號，指示車輛及行人停止、注意與行進。世界上第一盞手動且以煤氣燈照明的交通訊號燈於西元1868年12月在英國倫敦威斯敏斯特宮前的大橋街。隨後這種交通燈停用，直到以電作為能源的交通燈開始使用為止。而在1890年代晚期，交通訊號系統逐漸被重視，並在1910年美國芝加哥的厄內斯特·西林”，因其外型類似狗屋而得名。在大部分交通規則裡，摩托車、速克達和腳踏車是與汽車和卡車遵守相同的號誌，但也有例外的時候。在臺灣，單向有二車道以上的道路在最內側車道通常會被漆上「禁行機車」之字樣，禁止機車行駛內側車道。因此機車只能在道路的外側車道行駛，欲左轉時也被禁止直接左轉，無法與汽車共用相同之號誌時相。若是需要左轉，騎士必須採「兩段式左轉」，即先移動靠近道路的右側，在綠燈時穿越約半個路口的距離，停在垂直方向右側的「待轉區」等待紅燈轉綠後繼續向前直行。如此一來可以避免與對向車流動線產生衝突，避免直接左轉所帶來的風險；但因為臺灣地區機車密度普遍較高，在左轉車流量龐大路口的待轉區常常不敷使用，造成待轉的機慢車外溢至路口或者是行人穿越道上，不但造成路口堵塞與混亂，更置騎士與行走於斑馬線的行人於危險之中；又機慢車是否待轉屬於地方自治事項，因此各地的左轉方式皆不相同，騎士於駕駛時更需要分心尋找交通標誌決定如何左轉，因而常常因為誤會而造成不必要的車禍事故。車道管制號誌.車道管制號誌是一種特定型別的交通燈，用於管制多向道路、高速公路或收費站等。一般而言，這種號誌形式大多以綠色箭頭或紅色叉號來允許或禁止某車道的通行。在美國，車道管制號誌經常用在管控或疏導收費站及高速公路的交通流，例如在交通尖峰時期，某一方向的車流量遠大於另一方向的車流量時，必須透過車道管制號誌來控制調撥車道的行車方向以疏導龐大的車流量。除了應用在調撥車道外，車道管制號誌也應用於高速公路的地磅站，其目的用來指示拖拉機和其他重型或大型車輛引導到適當的車道中進行稱重、檢查以及引導其離開車道。在臺灣，車道管制號誌除上述之綠色箭頭外，可於道路上搭配增設箭頭圖案之方形黃色燈號，以警告接近之車輛變換車道。號誌故障及其他特殊情形.當號誌故障時，澳洲大多數地區及部分靠右行駛的歐洲國家駕駛者在警察尚未指揮路口交通前必須完全遵守“”規則，或者“”規則。在荷蘭，當一些主要路口的號誌不再啟動時，會在號誌上方、下方或側邊另外設定優先通行標誌，駕駛必須遵守全向停車規則。在英國及部分美國地區，當路口號誌故障時駕駛必須禮讓先到路口之車輛通行，在美國大部分地區則必須完全遵守全向停車規則。在義大利及美國部分地區，號誌在夜間時段會以閃光黃燈及閃光紅燈分別指示駕駛該路口有優先通行權及必須完全停車後再開；而在德國，夜間時段幹道的號誌則完全不會亮燈、支道的號誌則會閃爍黃燈。技術層面.燈泡號誌燈與LED號誌燈.基本上，傳統的號誌燈採用的是白熾燈泡或鹵素燈泡，但由於發光效能低且當燈絲燒壞時整個燈號就會無法顯示，故近期許多地區的相關單位正著手汰換傳統燈泡號誌並改為發光二極體形式的號誌燈，其優點為省電、延長壽命、亮度高、色彩識別性高等，並且即使其中一粒發光二極體故障，仍可繼續顯示燈號而不受影響。然而，低耗能的LED號誌燈在一些高緯度或高海拔地區冬季期間可能導致駕駛風險：傳統的白熾燈泡或鹵素燈泡會因加熱而融化積在號誌鏡面上的積雪，積雪的融化仍能使駕駛清楚辨識燈號而不受積雪遮擋的影響；但是LED號誌燈因為低耗能、產生的熱能可能不足以融化燈面上的積雪而導致燈號受積雪遮擋並可能使駕駛無法辨識，所以基於這個理由，部分常降雪地區仍然使用傳統的燈泡形式號誌。偏光號誌.一些如“3M高可見號誌”利用了光的散射特性以及使用菲涅耳透鏡來增加號誌燈號的可見度。光線從偏光號誌裡的150瓦PAR46封閉式頭燈射出並穿透兩組玻璃透鏡：第一組透鏡是一個由毛玻璃所組成的漫射透鏡，其將光線擴散至直徑為五英寸左右的均勻光球中；接著，光會透過一個一樣直徑為五英寸且被稱為光學限幅器的透鏡並發射出去。這種使用特殊鋁箔膠帶的偏光號誌可以只讓某一特定方向車道的駕駛知道其燈號而避免被其他方向的駕駛看到。在偏光號誌前端則是一個12英寸的菲涅耳透鏡，並將每個透鏡著色以符合“美國交通工程師協會”所制定的號誌色度和亮度標準。偏光號誌的菲涅耳透鏡會對準燈頭所射出的光並只讓某一方向車道駕駛看到該號誌燈號。這種號誌起初是由3M公司於1960年代晚期所發明，並且於1970年代晚期逐漸廣泛被應用。偏光號誌常用於一些夾角相當小的路口且某一方向號誌容易被其他方向道路駕駛者誤認，將燈面瞄準特定方向使特定方向駕駛才能看到其燈號，避免其他方向駕駛誤判而導致事故發生。此外，某些偏光號誌也可避免駕駛看到遠方路口號誌而做出誤判，運用偏光號誌可讓駕駛只在某特定距離內才可看到燈號，超過一定距離後就無法判別號誌燈號，以避免遠方路口的號誌先亮綠燈然駕駛所停的此路口仍為紅燈進而造成駕駛誤以為此路口號誌已由紅轉綠而誤衝導致事故發生。鏡面尺寸設計.就美國為例，現在的號誌鏡面尺寸大多為直徑12英寸的號誌鏡面，然直徑12英寸的號誌鏡面比較大且必較容易被辨識，所以已逐步汰換成現在的12英寸號誌鏡面。在加拿大安大略省、曼尼托巴省及不列顛哥倫比亞省，有些號誌鏡面尺寸會因燈號顏色不同而不一，號誌燈大多由直徑12英寸的黃燈及綠燈鏡面組成，形成紅燈鏡面大小比黃燈鏡面和綠燈鏡面大小還要大的情形，其用意是為了讓紅燈更加顯眼。而在臺灣，號誌鏡面尺寸直徑有20釐米、25釐米及30釐米等三種。技術提升.隨著科技的演進，在一些已開發國家已開始研發所謂的“智慧號誌”。該號誌可以依據各車輛的位置、速度及方向來試著與各車輛溝通，並提醒駕駛燈號即將變換等資訊，然而仍有少部分的車輛並無與此類號誌溝通的裝備，使得部分駕駛可能無法得知智慧號誌所傳達的資訊。控制與協調.正常的交通訊號燈必須有先進的控制和協調技術，以確保駕駛可以平穩且安全地行駛，並確保行人在過馬路時受到保護。號誌的擺設與佈置.依據不同的環境與地點，交通號誌的擺設與佈置是相當重要的，如何擺設將影響到駕駛的辨識與對交通的影響。在英國與法國，交通號誌大多以柱立的方式設定於路邊，且大多為縱排形式；然而在美國，由於幅員廣闊，號誌多以懸臂桿方式延伸至路口中央，且因路幅寬廣，有時懸臂桿長度甚至長達20米～30米。此外，美國部分地區除了使用懸臂桿方式設定號誌燈箱，為節省設定成本，也會使用鋼纜來懸吊燈箱。在美國部分地區，號誌燈會以橫排形式排列，輔以縱排號誌燈設於路側，而在其他地區號誌燈幾乎都是縱排形式排列。 通常若主要號誌燈面受天橋等遮蔽或路口幾何形狀特殊時，都會以額外的輔助燈面來指引。在佛羅裡達州，設定於臂桿上的號誌多為橫排形式，其主要目的為減少風阻才如此擺放，同時也減少了受颶風破壞的影響。而在伊利諾州或明尼蘇達州等風阻問題沒那麼嚴重的地方，號誌皆為縱排形式，而其原因之一是減少號誌燈頭表面受冰雪的堆積。而在一些國家，如墨西哥和加拿大的一些省份，多數交通號誌燈為橫排形式。歐洲大多數地區的交通號誌都設定於路口同向車道的停止線附近，通常設於停止線正上方和路側。在一些貨櫃車往來特別繁忙的路口，會為此將高度設定得更高。將號誌設定於停止線是為了防止車輛堵在斑馬線上以淨空斑馬線並使行人穿越路口時可以更順暢。有些在停止線前幾公尺處會設立具更大摩擦力和彩色的特殊路面區域供腳踏車於此處停等，同時特殊路面的設計也有利於腳踏車與其他車輛的透過，而該區域也會設定號誌燈讓騎腳踏車的人也可以清楚辨識號誌燈號。在其他像是英國、澳洲、紐西蘭、南非和黎巴嫩等國家，交通號誌設定於路口前的停止線處與路口之後的地方。而在一些繁忙的十字路口也會為大型車駕駛與距離路口較遠的車輛駕駛設定高度較高的交通號誌燈。