Liikennevalo-ohjaus

Liikennevalo-ohjausta käytetään liikenteen ohjaamiseen, ja värit ovat punainen, keltainen ja vihreä. Sen päätavoitteet ovat liikenteen turvallisuuden ja sujuvuuden parantaminen. Liikennevaloja käytetään tavallisesti risteyksissä, mutta usein muuallakin esimerkiksi mahdollistamaan jalankulkijoille turvallinen tien ylitys. Liikennevalojen perusosat ovat liikennevalokoje, -opastimet, -pylväät ja ilmaisimet sekä eri osat yhdistävä kaapelointi. Valojen ohjauskojeen sijainti määräytyy käytettävän laitteiston mukaan: usein se on ulkona lähellä valoja. Keskusohjaus- ja kaukokäyttötietokoneet taas ovat yleensä valoista huolehtivalla toimistolla. Suomessa liikennevaloja hoitavat lähinnä kaupungit ja kunnat; pieni osa valoista on ELY-keskusten hoidossa.

Yleistä

Suomessa on liikennevaloasetuksessa määrätty, että liikennevaloja saadaan käyttää vain teillä, joilla suurin sallittu nopeus on 70 km/h tai pienempi. Liikennevaloista varoitetaan tarvittaessa liikennemerkillä numero 165. Sitä käytetään, jos liikennevaloja ei voida helposti havaita tarpeeksi kaukaa tai jos niiden sijainti on poikkeuksellinen taikka jos valot ovat ensimmäiset lähestyttäessä tieosuutta tai aluetta, jolla on useammat liikennevalot.
Liikennevalot ovat myös liikenteen hallinnan apuväline, koska niillä voidaan vaikuttaa esimerkiksi liikennemääriin ja tiellä liikkujien reitinvalintaan liikenneverkolla. Liikennevalojen rakentaminen vähentää onnettomuusriskiä 30 prosenttia. Liikennevaloilla voidaan turvallisuuden lisäksi parantaa myös tasapuolisuutta: vilkkaalle pääväylälle sivusuunnalta liittyminen tai väylän ylittäminen suojatietä pitkin olisi usein toivotonta ilman liikennevaloja. Toisinaan liikennevaloja parempi vaihtoehto on kiertoliittymä. Kiertoliittymissä vakavien onnettomuuksien riski on pieni, ja niiden välityskyky voi samoilla kaistamäärillä olla suurempi kuin liikennevaloristeyksissä. Esimerkiksi hollantilaisessa Drachtenin kaupungissa on projektina poistaa kaupungista kaikki liikennevalot, ja niitä on vaihdettu esimerkiksi kiertoliittymiin. Seurauksena on ollut muun muassa liikennekuolemien vähentyminen. Kiertoliittymät vaativat kuitenkin paljon tilaa, ja niiden rakentaminen on usein kallista.
Valoille tehtäviä vuosittaisia kunnossapitotoimenpiteitä ovat normaalien tarkistusten lisäksi muun muassa hehkulamppujen vaihto ja opastimien linssien pesu. Lakien ja asetusten lisäksi liikennevaloille vaatimuksia asettavat myös kansainväliset standardit.

Historiaa

Liikenteenohjausta tarvittiin jo ennen autojen yleistymistä. Aluksi liikennepoliisit ohjasivat risteyksissä hevoskärryjä ja muita tiellä liikkujia. Ensimmäinen liikennevalojen tapainen järjestelmä asennettiin Lontooseen ennen autojen aikakautta, vuonna 1868. Se oli kaasulla toimiva lyhty, jossa oli punainen ja vihreä valo samoin merkityksin kuin nykyäänkin. Laite oli käsikäyttöinen.
Tilanne paheni autojen ilmestyessä teille. 1910-luvulla Yhdysvalloissa syntyi liikennevaloista useita versioita, joista monille ei kylläkään haettu patenttia. Osassa oli vain punainen ja vihreä valo, osassa luki "Stop" ja "Go". Paikallinen poliisi William L. Potts Michiganin Detroitista päätti tarttua ongelmaan ja kehittää rautateillä jo käytössä olevista opastimista oman version tieliikenteelle. Yhtenä haasteena oli se, että junat liikkuvat vain suoria linjoja pitkin, autot taas moniin suuntiin. Potts kuitenkin kokosi toimivat liikennevalot rautatiellä käytetyistä punaisesta, keltaisesta ja vihreästä valosta sekä johdosta ja sähköisestä säätöjärjestelmästä. Ne asennettiin Detroitiin vuonna 1920, ja vuoden kuluttua kaupungissa oli jo 15 liikennevalot.
Samoihin aikoihin Clevelandissa Ohiossa keksijä Garrett Morgan mietti, miten liikennevirtoja voitaisiin säädellä. Hän kehitti sähköisen ja automaattisen liikennevalojärjestelmän. Morganin liikennevalot näyttivät enemmän nykyään rautateiden risteyksissä sijaitsevilta semaforeilta kuin nykyisiltä liikennevaloilta. Vuonna 1918 haettiin ensimmäisille liikennevaloille patentti Yhdysvalloissa. Morganin patentin osti General Electric Corporation, joka saikin monopoliaseman liikennevalojen rakentamiseen.
Suomeen ensimmäiset liikennevalot tulivat 1900-luvun puolivälissä, kun Helsinkiin asennettiin Suomen ensimmäiset valot Aleksanterinkadun ja Mikonkadun risteykseen 5. lokakuuta 1951. Toisena Suomessa liikennevalot tulivat käyttöön Turun kauppatorin laidalle vuonna 1957. Tampereelle liikennevalot asennettiin kolme vuotta myöhemmin Itsenäisyydenkadun ja Tammelan puistokadun risteykseen.

Punaisia valoja päin ajaminen

Punaisilla valoilla risteyksen ylittäminen on kiellettyä kaikkialla. Joissakin Yhdysvaltojen osavaltioissa myös keltaisilla valoilla risteykseen ylittäminen on kielletty. Edellisen estämättä joissain maissa, esimerkiksi Yhdysvalloissa on käytössä ns. vapaa oikea -käytäntö (eng. right turn on red), jonka mukaan risteykseen saa ajaa varovasti (usein ensin pysähtyen) myös punaisen valon palaessa, mikäli kääntyy oikealle (oikeanpuoleisessa liikenteessä).
Liikenneturvan vuonna 2006 tekemän tutkimuksen mukaan Suomessa valojen vaihtuessa joka neljännellä kerralla yksi tai kaksi autoa ajoi päin punaisia. Liikenneturva on aikaisemminkin tarkkaillut punaisia päin ajoa suurehkoissa kaupungeissa Suomessa. Vuonna 2004 tehdyssä tutkimuksessa joka kuudes kerta valojen vaihtuessa yksi auto ajoi päin punaisia. Parissa vuodessa määrä on siis lisääntynyt. Helsingin Sanomat seurasi Helsingissä muutamassa risteyksessä, miten valoja noudatetaan. Sen tuloksien mukaan melkein joka toinen kerta valojen vaihtuessa joku ajoi punaisia päin. Punaisia päin ajajat olivat tavallisia henkilöautoja, koska testin aikana yksikään bussi, kuorma-auto tai moottoripyörä ei mennyt punaisilla risteykseen ja taksikin vain kerran. Usein samalla kertaa useampi kuin yksi auto saattoi ajaa punaisia päin, mutta jalankulkijat näyttivät kuitenkin oppineen varomaan.
Syyksi punaisia päin kävelylle jalankulkijat sanovat kiireen tai huonon sään, jolloin ei ole mukavaa seistä odottamassa valojen vaihtumista. Myös autoilijat syyttävät usein kiirettä tai sitä, etteivät huomanneet valoja. Joskus punaisia päin saatetaan ajaa vahingossa esimerkiksi häikäisyn takia. Todellinen ja yleinen syy saattaa myös olla liian suuri nopeus, jonka takia punaisen valon syttyessä ei enää ehditä pysähtyä. Pysähtyminen koetaan siis matkaa hidastavaksi. Yleensä mitä suurempi nopeus autolla on, sitä todennäköisemmin se ajaa punaisia päin. Kaliforniassa onkin parissa paikassa käytössä älykkäät liikennevalot, jotka huomaavat, jos joku ajaa ylinopeutta, ja alkavat vaihtua punaiselle jo paljon normaalia aikaisemmin. Suomessakin vastaavaa on kokeiltu (esim. Uudenkaupungin Laivanrakentajantie), mutta ristiriitaisten turvallisuus- ja sujuvuusvaikutusten takia menetelmän käytöstä on luovuttu.
Jalankulkijoiden kannalta punaisia päin ajaminen on riski. Mahdollisuus jäädä henkiin auton törmätessä pienenee selvästi, kun auton nopeus on yli 40 km/h. Varsinkin lapset luottavat yleensä siihen, että vihreän valon palaessa itselle yksikään auto ei uhkaa heidän turvallisuuttaan.
Australiassa, Singaporessa ja Yhdysvalloissa tehtyjen tutkimusten perusteella kolarit ja kolarivammat vähenevät 30 prosenttia, kun liikennevaloissa on kameravalvonta punaisia päin ajavia varten. Valvontakameroita on ollut erityisesti Euroopassa käytössä jo 1970-luvulta asti. Yhdysvalloissa kameroiden käyttöön ottamista on tutkimuksissa kannattanut 2/3 väestöstä, suurissa kaupungeissa jopa 3/4.

Yleistä

Liikennevaloliittymän kaikki tulosuunnat ja suojatiet on valo-ohjattava. Tästä poikkeuksena on rakenteellisesti (yleensä reunakivellä) erotettu vähäinen tulosuunta kuten vaikkapa tonttiliittymä sekä tietyin ehdoin myös oikealle kääntyvä suunta ("vapaa oikea"). Vapaan oikean käyttäminen edellyttää eräiden geometristen ehtojen täyttymistä, joten sitä ei voida käyttää läheskään kaikissa liittymissä.
Liikennevalo-opastimet pyritään aina sijoittelemaan niin, että niiden havaittavuus on mahdollisimman hyvä ja väärien opastimien noudattamisen todennäköisyys mahdollisimman pieni. Liikennevalo-opastimet asennetaan normaalisti liikennevalopylväisiin 2–4,5 metrin korkeudelle, ajoradan yläpuoliset opastimet ja pääopastimen kanssa samassa pylväässä olevat toisto-opastimet voivat olla eri korkeudella. Pienten toisto-opastimien sijoituskorkeus on 1,2–1,5 metriä ajoradan pinnasta. Opastimet asennetaan aina pystysuoraan, paitsi ajoradan yläpuoliset opastimet (esimerkiksi portaalissa tai sillassa), jotka voidaan asentaa myös vaakatasoon. Punaisen opastinyksikön on tällöin oltava vasemmalla.
Eri maissa sijoitellaan opastimia hieman eri tavoin. Suomessa on harvinaista sijoittaa opastimia roikkumaan johtoihin tien yläpuolelle, muualla maailmassa se on yleisempää. Japanissa, Etelä-Koreassa, Meksikossa ja useissa Yhdysvaltojen osavaltioissa liikennevalo-opastimet sijoitellaan vaakatasoon tien yläpuolelle, ja niiden lisäksi saattaa olla vielä pystysuuntaisia toisto-opastimia. Seuraavaksi esitellyt sijoitteluperiaatteet koskevat lähinnä Suomea ja joitakin muita Euroopan maita.

Pääopastin

Liikennevalojen pääopastin on tulosuunnan ensimmäinen opastin. Se kertoo, onko liittymään ajo sallittua. Se sijoitetaan kunkin ohjattavan osatulosuunnan pysäytysviivan kohdalle tai hieman tämän jälkeen ajoradan oikealle puolelle taikka poikkeustapauksissa ajoradan yläpuolelle, mistä se näkyy kauemmaksi. Muiden kuin oikeanpuoleisimman kaistan liikennettä koskeva pääopastin sijoitetaan kuitenkin kyseisen ajoradan vasemmalle puolelle keskikorokkeelle tai kaistan yläpuolelle. Joissakin risteyksissä ei ole maalattu pysäytysviivaa, jolloin pääopastin tai suojatie osoittaa auton pysäytyspaikan.

Toisto-opastimet

Jokaisella pääopastimella on ajokaistojen lukumäärän mukaisesti yksi tai useampi toisto-opastin. Niiden tehtävänä on näyttää pääopastimen tai pysäytysviivan kohdalle valoihin pysähtyneelle autoilijalle valon vaihtuminen punaisesta vihreäksi. Toisto-opastin sijoitetaan ennen risteystä suojatien jälkeen tai risteyksen taakse. Se sijoitetaan yleensä kulkusuuntaan nähden ajoradan toiselle puolelle kuin pääopastin, sellaiseen kohtaan, mistä se on helposti havaittavissa pysäytysviivalta; yksikaistaisella tulosuunnalla opastimet voivat olla samalla puolella.
Toisto-opastimena voi olla myös normaalia pienempi opastin, joka sijoitetaan pääopastimen kanssa samaan tolppaan, jotta autoilijat näkevät sen helpommin. Näin pylväiden ja korokkeiden rakentamisen tarve liikennevalojen takia vähenee, mikä voi erityisesti keskusta-alueilla olla hyödyksi. Pääväylillä tai moniajokaistaisilla tulosuunnilla toisto-opastimena ei saada käyttää pelkästään pientä toisto-opastinta; sellaista voidaan käyttää vain täydentämässä normaalikokoista opastinta.

LED-valot

Opastimissa käytetään tavallisesti hehkulamppuja ja matalajännitelamppuja, nykyään usein myös LEDejä (engl. light emitting diode). LED-opastimet ovat hehkulamppuja pitkäikäisempiä: ne kestävät jopa 8–10 vuotta ilman vaihtoa, kuluttavat vähemmän energiaa kuin hehkulamput, ja ennen kaikkea niiden havaittavuus on esimerkiksi auringonpaisteessa merkittävästi parempi. Tukholmassa on LED-lamput vaihdettu jo kaikkiin liikennevaloihin, Tallinnassa niin ei aiota tehdä. Suomessa LED-opastimet lisääntyvät monissa paikoissa sitä mukaa kuin vanhoja liikennevaloja uusitaan tai rakennetaan kokonaan uusia. Helsingissä on vähitellen asennettu LED-liikennevaloja 80 risteykseen eli viidennekseen kaikista kaupungin liikennevaloista. Tampereella on kaikkiin uusiin liikennevaloihin lisätty LED-opastimet, joita on vaihdettu myös vanhojen tilalle. Tiehallinto käyttää uusissa ja saneerattavissa liikennevaloissa LED-opastimia. Jos kaikki valot uusittaisiin kerralla, silloin kustannukset olisivat suuremmat kuin energian säästöstä kertyneet rahat. Suomessa LED-valo-opastimia on otettu käyttöön myös uusimpien rautateiden tasoristeyksien varoituslaitoksissa.

Yleistä

Liikennevalo-ohjatussa liittymässä, jossa on suojatie tai pyörätie, ohjataan kevyttä liikennettä jalankulkijaopastimin. Suomessa, kuten monessa muussakin maassa, on jalankulkuopastimissa kuvattuna jalankulkija, joka punaisessa opastinkuvassa seisoo ja vihreässä opastinkuvassa kävelee. Joissakin maissa opastimissa on mukana myös keltainen jalankulkija. Punaisen valon palaessa jalankulkija ei saa ylittää ajorataa, vihreällä saa. Valoaukon halkaisija on 200 mm. Esimerkiksi Yhdysvalloissa jalankulkijoiden valoissa on ihmisten sijasta tekstit Don't walk ("Älä mene") ja Walk ("Mene"). Jos ei suojatietä eikä jalankulkuopastinta ole, jalankulkijat noudattavat kulkusuuntansa ajoneuvo-opastinta.
Jalankulkijaopastin vaihtuu vihreäksi joko kiinteällä pyynnöllä, ajoneuvoliikenteen mukana oheispyynnöllä tai omasta pyynnöstä eli painonappia painamalla. Valo-opastimien lisäksi kevyen liikenteen ohjaamiseen käytetään, näkövammaisten liikkumista helpottamaan, ääniopastimia. Ääniopastin on useimmiten sijoitettu painonappikoteloon tai erilliseen summerikoteloon, jossa ei ole painonappia. Suomessa on valittu hidas katkonainen ääni tarkoittamaan punaista valoa ja nopea katkonainen piippaus- tai nakutusääni vihreää valoa. Ääniopasteet osaavat nykyään säätää voimakkuuttaan ympäristön melutason mukaan. Tarvittaessa ääniopasteet voidaan kytkeä yöksi pois päältä, vaikka liikennevalot muuten olisivatkin käytössä. Joissakin painonappikoteloissa on näkövammaisia varten kuvaus tien ylitettävän osan kaistamäärästä ja keskikorokkeesta, joissakin nuoli osoittamaan ylityssuuntaa.

Vilkkuvihreä

Suomessa on useiden muiden Euroopan maiden tapaan yhä enemmän siirrytty käyttämään jalankulkuopastimissa vilkkuvihreää, joka mainitaan kansainvälisessä liikennevaloja ja -merkkejä koskevassa Wienin sopimuksessa. Kun kiinteästi palavan vihreän valon jälkeen vilkkuu vihreä jalankulkuopastin, se tarkoittaa, että suojatien valo-opastimet vaihtuvat pian punaisiksi, joten vain ripeästi liikkuvien (> 2,0 m/s) on syytä lähteä ylittämään katua. Useimmiten vilkkuvihreä pidentää jalankulkijoiden vihreää valoa, jolloin punaisissa valoissa odottelu vähenee, ja hitaastikin liikkuvat ehtivät kadun ylitse. Samoin pyöräilijät saavat tietää valon vaihtuvan kohta, jotta heidän ei tarvitse ajaa punaisia päin. Vilkkuvihreänkin jälkeen on kuitenkin suojatien pituuden mukainen niin sanottu punasuoja-aika, jonka aikana sekä risteävien suuntien ajoneuvo-opastimet että jalankulkijaopastimet ovat punaisina. Suomessa vilkkuvihreän käyttö on sisältynyt lakiin vuodesta 2002. Helsingissä aloitettiin sen käyttö poikkeusluvalla jo vuodesta 2000, ja nykyään siellä onkin jo melkein jokaisessa jalankulkuvalossa vilkkuvihreä. Vain vanhoihin, 1970-luvulta peräisin oleviin ohjauskojeisiin sitä ei saada ohjelmoiduksi. Vilkkuvihreä on otettu käyttöön myös monissa muissa kaupungeissa Suomessa. Lisäksi ääniopasteet voivat olla samat punaisen tai vihreän(pienillä pätkähdyksillä osassa prisman koteloista) kanssa mutta myös keskitasonopeudella piipittävä tai nakuttava.

Yleistä

Joissakin liittymissä, joissa on erillinen polkupyöräkaista tai ajoradasta erotettu pyörätie, voi polkupyöräilijöille olla omat, matalalle sijoitetut liikennevalo-opastimet. Suomessa opastimissa on punainen, keltainen ja vihreä opastinkuva kuten ajoneuvo-opastimissakin, mutta valoaukon halkaisija on 80 mm. Polkupyöräopastin on erotettavissa ajoneuvojen pienestä toisto-opastimesta siitä, että siinä on ylhäällä valkoinen polkupyörän kuva sinisellä taustalla. Opastin on asennettu 1,2–2 metrin korkeuteen tien pinnasta. Silloin kun risteyksessä on polkupyöräopastin, polkupyöräilijöiden ja mopoilijoiden on noudatettava sitä. Muutoin heidän on noudatettava jalankulkuopastimia, mutta jos niitäkään ei ole, noudatetaan ajoneuvo-opastimia. Polkupyöräopastimet ovat Suomessa harvinaisia, eikä niiden käyttö ole näillä näkymin juuri lisääntymässä.

BEPOLITE

Helsingissä on polkupyöräopastimissa käytössä maailman ainoa niin sanottu BEPOLITE-järjestelmä (Bicycle Early Pass over the Stop Line Technique). Sen tarkoitus on vähentää punaisissa valoissa odottamista. Polkupyöräopastimen punaista opastinkuvaa näytetään vain vähän aikaa, minkä jälkeen näytetään vilkkuvaa keltaista opastinkuvaa. Vilkkuvan keltaisen aikana pyöräilijä saa ylittää risteysalueen erityistä tarkkaavaisuutta noudattaen eli varoen suojatiellä olevia jalankulkijoita, joilla on samaan aikaan vihreä valo. BEPOLITE on käytössä Helsingissä viidessä paikassa. Ensimmäiseksi se asennettiin Kauppatorille vuonna 1996.

Yleistä

Autoliikenteen liikennevalot voidaan ohjelmoida vaihtumaan eri tavoilla: vaikkapa kellonajan tai liikennetilanteen mukaan. Jalankulkuvalot on liitetty samaan järjestelmään. Ne vaihtuvat samaan aikaan jonkin suunnan autoliikenteen kanssa siten, että tien ylitys on mahdollisimman turvallinen. Vaihtoehtoisesti liikennevaloissa voi olla niin kutsuttu jalankulkuvaihe, jonka aikana kaikki jalankulkuvalot ovat vihreinä ja ajoneuvosuunnat punaisina. Silloin kun jalankulkijoille ei ole määritelty kiinteää pyyntöä tai oheispyyntöä, valojen vaihtoa voidaan pyytää painonappi-ilmaisimella.
Liikennevaloihin ohjelmoidaan aina suoja-aika ja vaihtumisaika. Suoja-aika määritetään aina törmäysuhkaisten liikennevirtojen välille siten, ettei niillä voi olla samaan aikaan vihreä valo. Näin vihreän valon loppuvaiheessa, vilkkuvihreän aikana tai keltaisen opastinkuvan aikana risteystä ylittämään lähtenyt auto tai jalankulkija ehtii pois alta ennen kuin toisesta suunnasta vihreän alkaessa lähtenyt auto tai jalankulkija ehtii risteykseen. Vaihtumisaika on siis aika vihreänä olleen opastinryhmän vihreän valon lopusta seuraavana vuorossa olevan ryhmän vihreän valon alkuun. Vaihtumisaika ei voi olla lyhyempi kuin suoja-aika. Myös vihreän valon päättyessä tietä ylittämään lähteneen jalankulkijan on ehdittävä joko suojatien yli tai keskikorokkeelle ennen kuin risteävästä suunnasta tuleva auto ehtii paikalle.
Seuraavana esiteltyjen tapojen lisäksi on kehitetty myös muunlaisia uusia tapoja kuten SPOT. Siinä eri liikennevalot saavat toisiltaan tietoja, joilla yritetään vähentää viivytyksiä. Toinen uusi tapa on sumea logiikka, joka pyrkii toimimaan kuin kaikki seikat huomioon ottava liikennepoliisi.

Erillisohjaus

Erillisohjatut liikennevalot eivät vaihdu sen mukaan kuin muut liikennevalot lähistöllä vaihtuvat, vaan itsenäisesti. Tällä pyritään saamaan yksittäisen risteyksen toiminta mahdollisimman joustavaksi. Erillisohjatuissa valoissa kiertoaika vaihtelee: Eri vaiheiden kesto ei ole sama joka kerralla.
Erillisohjaus tarkoittaa käytännössä samaa kuin liikennetieto-ohjaustapa eli se ottaa huomioon risteyksen liikennetilanteen, ja valojen toimintaa säädetään risteykseen tulijoiden mukaan. Saapuvaa liikennettä havainnoidaan erilaisilla kulku- ja läsnäoloilmaisimilla, kävelijöitä painonappien avulla. Ilmaisimet kertovat valoja ohjaavalle kojeelle, onko punaisissa valoissa odottamassa joku tai onko vihreisiin valoihin tulossa joku. Liikennetieto-ohjaus vähentää turhaa punaisissa valoissa seisoskelua ja lisää valo-ohjauksen joustavuutta.

Yhteenkytkentä

Yhteenkytkennässä usean risteyksen liikennevalot ovat yhteydessä toisiinsa, ja niiden vaihtuminen on tahdistettu keskenään. Tällä pyritään saamaan tien pääsuunnalle aikaan mahdollisimman sujuva ajo risteysten välillä eli vihreä aalto. Valojen kiertoaika yhteenkytketyissä risteyksissä on yleensä aina sama, esimerkiksi 90 s tai 120 s.
Alueellinen ohjaus on periaatteessa sama asia kuin yhteenkytkentä. Silloin alueella olevat monet liikennevalot on ohjelmoitu toimimaan siten, että yksittäisen liittymän valojen toimintaan vaikuttaa muiden lähialueen valojen toiminta.

Linkitys

Linkitys yhdistää erillisohjauksen ja yhteenkytkennän. Valot toimivat periaatteessa itsenäisesti, mutta ottavat vastaan tietoja seuraavasta tai edellisestä valo-ohjatusta risteyksestä, esimerkiksi lähestyvistä autojonoista. Linkitetyissä risteyksissä valojen kiertoaika vaihtelee tilanteen mukaan.

Aikaohjaus

Aikaohjatut liikennevalot toimivat niihin ohjelmoidun aikataulun mukaan eivätkä ota huomioon erilaisia liikennetilanteita. Esimerkiksi Tampereella aikaohjattuja valoristeyksiä ei enää ole juuri lainkaan.

Pakko-ohjaus

Hälytysajoneuvoja varten on kehitetty pakko-ohjaus. Hälytysajoja varten esimerkiksi paloasemalta tai liikenteenohjauskeskuksesta ohjataan määrättyjen liikennevalojen pakko-ohjaus toimintaan, jolloin hälytysajoneuvojen tulosuunnalle varmistetaan vihreät valot tai vaihtoehtoisesti liittymät ohjataan keltavilkulle. Hälytysajoneuvojen ohitettua risteyksen ohjaus palautetaan manuaalisesti normaalitilaan tai se palautuu automaattisesti ennalta määrätyn ajan kuluttua. Liikennevalojen vaiheista jokin saattaa jäädä toteutumatta pakko-ohjauksen takia.

Joukkoliikenne-etuus

Joukkoliikenne-etuus on valoihin ohjelmoitu ohjaustapa, joka suosii joukkoliikennettä eli raitiovaunuja ja busseja. Kehittyneimmissä joukkoliikenne-etuusjärjestelmissä (kuten Helsingissä) joukkoliikennevälineille annetaan etuus vain tarvittaessa – jos vaunu on etuajassa aikataulustaan, etuutta ei välttämättä anneta. Normaalisti, jos liikennevaloissa ei ole erillistä joukkoliikenne-etuutta, ja bussi tulee valoihin hetken sen jälkeen, kun valo on vaihtunut punaiseksi, se pääsee liikkeelle vasta, kun valo muutenkin vaihtuu vihreäksi. Jos valoihin on tehty joukkoliikenne-etuus, tämä vaikuttaa vain joukkoliikennevälineen lähestyessä risteystä. Lähestyminen tunnistetaan liikennevaloihin liitetyillä ilmaisimilla. Pyyntöilmaisin on suunnilleen 200 metrin päässä ennen risteystä ja kuittausilmaisin heti risteyksen jälkeen. Kuittausilmaisimen avulla saadaan huomioitua mm. ajonopeuden vaihtelu ruuhkan tai huonon kelin takia ja siten päätettyä etuustoiminta oikea-aikaisesti. Näin maksimoidaan toimintavarmuus ja minimoidaan muulle liikenteelle aiheutuva haitta. Tunnistus voidaan tehdä myös satelliittipaikannuksella.
Ilmaisimilla toteutettaviin etuuksiin kuuluvat vihreän pidennys, vihreän aiennus ja ylimääräinen vaihe, joita voidaan myös yhdistellä. Vihreän pidennys on tavallisimpia joukkoliikenne-etuuksia. Vaunu havaitaan pyyntöilmaisimella juuri ennen vihreän loppumista, mutta sitten vihreä valo palaakin niin kauan, että kuittausilmaisin havaitsee vaunun ehtineen valoista. Pidennystä ei tehdä, jos vaunu ehtii risteyksestä normaalin vihreän valon aikana. Jos vaunu tulee pyyntöilmaisimelle liian myöhään saadakseen vihreän pidennyksen, se voi saada vihreän aiennuksen. Silloin vaunun tulosuunnan vihreä valo alkaa palaa aikaisemmin, jolloin vaunu pääsee nopeammin valoista, ja sen matka-aika lyhenee. Aiennus ei ole ongelmaton, koska se katkaisee käynnissä olevan vaiheen vihreän valon ja lyhentää sivusuunnasta tulevan autoliikenteen vihreää valoa. Jalankulkijoiden vihreän valon minimiaika ei kuitenkaan lyhene, joten jalankulkija ehtii etuudesta huolimatta kadun yli turvallisesti.
Liikennevalojen eri vaiheiden kiertoon voidaan myös lisätä ylimääräinen vaihe. Siinä joukkoliikenne saa ylimääräisen ajomahdollisuuden kahden punaista valoa näyttävän vaiheen välissä. Se on yleensä lyhyt, minkä takia se sopii paremmin omilla kaistoillaan kulkeville raitiovaunuille, pidennettynä myös busseille. Ylimääräiselle vaiheelle vaihtoehtona on valojen kierron nopeutus silloin kun siihen ei mahdu ylimääräistä vaihetta. Tässä tapauksessa kaikki vaiheet tehdään bussin havaitsemisen jälkeen normaalia lyhyempinä, jotta bussi saisi vihreän valon nopeammin. Tämäkään ei lyhennä jalankulkijoiden vihreää valoa. Joissakin tapauksissa erilaisia etuuksia voidaan myös yhdistää samalta suunnalta tuleville busseille, mutta vain, jos ne eivät estä muista suunnista tulevien vihreitä valoja. Esimerkiksi vain lyhyen pidennyksen jälkeen valoa voidaan aikaistaa, koska muutoin sivusuunnasta tuleville ei jäisi riittävästi aikaa. Minkä tahansa etuuden käynnistyminen tai jatkuminen voidaan myös estää, jos vaunu ei etuudesta huolimatta tule ehtimään risteyksen läpi vihreän valon aikana. Tämä vähentää muulle liikenteelle aiheutuvia haittoja – tarpeeton etuus myös lykkäisi seuraavien etuuksien toteutumista.
Liikennevaloihin, joissa on etuudet, asennetaan yleensä LED-valopilkku punaisen opastimen alanurkkaan. Sen avulla joukkoliikenteen kuljettajat ja huoltohenkilökunta voivat tarkkailla etuuden toimintaa: valopilkku kertoo järjestelmän vastaanottaneen bussin lähettämän ilmaisun.
Esimerkiksi Helsingissä ja Espoossa toimivaa runko­linjaa 550 on nopeutettu joukkoliikenne-etuuksin. Myös nämä valot ovat tavallaan joukkoliikenne-etuus. Tampereella etuuksia on laitettu pariinkymmeneen risteykseen.
Suomessa suurilla kaupungeilla on ollut JENKA-hanke, jonka tarkoituksena oli saada joukkoliikenne-etuudet jokaiseen kaupunkiin. Hankkeen aikana kehitettiin joukkoliikenne-etuuksia SYVARI-ohjaukseen. Sana on lyhenne sanaparista "synkronoitu vaiherinki" ja kyseistä ohjaustapaa on käytetty Suomessa jo parikymmentä vuotta. Järjestelmässä joukkoliikenne-etuuksia liitetään vihreään aaltoon. SYVARI-ohjauksessa liikennevalot voidaan tahdistaa vihreään aalto liikennevalo kiertoa lyhentämällä tai pidentämällä. Perinteisesti tahdistus on tehty ainoastaan valokiertoa lyhentämällä. SYVARIN huononoa puolena on suuri parametrien määrä mikä vaikeuttaa ajotusten säätöä risteyksissä, joissa on vihreä aalto. Perinteisesti toteutetuissa liikennevaloetuukissa ajoitusten säätö voidaan tehdä usein ainoastaan yhtä parametria muutammalla. Liikennetilanteen/liikennemäärien muuttuessa SYVARI järjestelmän ylläpito on huomattavsti vaikeampaa kuin perinteiseti toteutetun etuusjärjestelmän.

Yleistä

Liikennevaloissa käytetään erilaisia ilmaisimia tiellä liikkuvien ja valoihin pysähtyneiden ajoneuvojen tunnistamiseen. Ilmaisimia voidaan käyttää hyvin monipuolisesti liikennevalo-ohjauksen säätämiseen. Niiden avulla opastinkoje tietää, mistä suunnasta on tarpeen saada valo vihreäksi ja missä suunnassa tarvitaan normaalia pidempi vihreä valo. Ilmaisimia sijoitetaan useimmiten jokaiselle kaistalle vähintään kaksi: yksi pysäytysviivan tuntumaan ja toinen kauemmaksi tulosuunnalle. Kauimmaiset ilmaisimet voivat korkealuokkaisilla väylillä sijaita jopa 300 metrin päässä liittymästä. Ilmaisimien avulla voidaan myös laskea liikennettä.
Yleisimmät ilmaisintyypit ovat silmukkailmaisin, infrapunailmaisin, tutkailmaisin ja painonappi. Näistä kolme ensimmäistä ovat ajoneuvoliikenteelle ja painonapit kevyelle liikenteelle tarkoitettuja. Joissakin tapauksissa tutka- ja infrapunailmaisimia käytetään myös kevyen liikenteen ilmaisimina.

Silmukka

Ajoneuvoilmaisimina käytetään nykyään pääasiassa induktiosilmukkailmaisimia. Näitä asennetaan ennen risteystä kulkuilmaisimiksi ja pysäytysviivojen tuntumaan läsnäoloilmaisimiksi. Läsnäoloilmaisimien tulee havaita sekä pysäytysviivan eteen pysähtynyt että ilmaisimen ylittänyt auto. Jos auto ei ole jostain syystä kulkenut kulkuilmaisimen yli eikä pysähdy normaalille paikalle läsnäolosilmukan päälle, valo ei välttämättä vaihdu vihreäksi.
Silmukka on kumikaapelista muodostettu käämi, joka asennetaan päällysteen alle joko ennen päällystämistä tai myöhemmin upottamalla se päällysteeseen sahattuun uraan ja peittämällä ura bitumilla. Kaapelit asennetaan yleensä joko suorakulmion tai kahdeksikon muotoiseksi ilmaisimeksi. Silmukoihin johdetaan heikko virta, jolloin silmukan kohdalle muodostuu magneettikenttä. Kun metallinen ajoneuvo saapuu magneettikenttään eli silmukan päälle, liikennevalokojeessa oleva ilmaisinvahvistin havaitsee magneettikentän muutoksen, ja pyytää valon vaihtumista vihreäksi. Jos muutos ylittää ennalta asetetun raja-arvon, tulkitaan muutos ilmaisuksi. Koska moottoripyörässä ja mopossa on vähemmän metallia kuin autossa, silmukka ei aina välttämättä huomaa niitä.

Infrapunailmaisin

Infrapunailmaisin toimii tarkkailemalla lämpösäteilyn muutoksia – ajoneuvot ovat ympäristöään lämpimämpiä. Se asennetaan liikennevalo- tai valaisinpylvääseen, mistä käsin se havaitsee auton yleensä enintään 20 metrin päästä. Infrapunailmaisinta voidaan käyttää kulkuilmaisimena havaitsemaan liikkuvia kohteita tai läsnäoloilmaisimina.

Tutkat eli mikroaaltoilmaisimet

Tutkailmaisimet muistuttavat ulkonäöltään infrapunailmaisimia, joskin ovat normaalisti kooltaan suurempia. Myös tutkat asennetaan pylväisiin tai portaaleihin. Tutkat havaitsevat liikkuvat kohteet jopa lähes 100 metrin etäisyydeltä. Ne pystyvät erottelemaan ilmaisualueellaan saapuvan ja poistuvan liikenteen toisistaan. Tutkailmaisimia on ajoneuvoille ja erikseen kevyelle liikenteelle eli jalankulkijoille sekä pyöräilijöille. Ilmaisin koodataan halutun nopeuden tunnistamiseen.Tutka ei välttämättä havaitse pienimpiä kulkuneuvoja, kuten , jos niiden nopeuskin on pieni eli alle 5 km/h.

Painonapit

Painonappi on luotettavin ilmaisin kevyen liikenteen tarkkailuun. Sen avulla ohjauskoje havaitsee liikkujat ja tajuaa, että suojatielle tarvitaan vihreää valoa. Jos liittymässä on painonapit, painonappikotelossa on myös aina odota-valo. Odota-valon palaessa jalankulkuopastimet ovat pian vaihtumassa vihreäksi eikä painonappia tarvitse painaa. Jos odota-valo ei pala ja jalankulkijaopastin on punaisena, vihreää pyydetään nappia painamalla.
Jalankulkijoille vihreä valo voi tulla napista omalla pyynnöllä, oheispyynnöllä tai kiinteällä pyynnöllä. Käytettävä menetelmä valitaan liikennemäärien ja risteyksen kuormitusasteen mukaan, ja se voi vaihdella vuorokaudenajan mukaan.
Pääsuunnan ajoneuvoliikenne on sujuvampaa silloin, jos pääsuunnan ylittävän suojatien vihreä tulee omalla pyynnöllä eli vain silloin, kun siellä on joku aikomassa tien yli ja painaa nappia. Näin tehdään useimmiten iltaisin ja öisin, joissakin hiljaisemmissa paikoissa kaikkina vuorokaudenaikoina. Oheispyyntönä ohjelmoitu suojatien vihreä tulee, kun samansuuntainen ajoneuvoliikenne tai suojatie kadun toisella puolella saa vihreän valon. Tämä vaihtoehto ei ole yleinen, koska suojatie vaatii silloin pitkän vihreän ja suoja-ajan, jolloin turha vihreä viivyttää muuta liikennettä. Oheispyyntöä käytetään varsinkin silloin, kun pääsuunnan ajoneuvovihreä kestää joka tapauksessa pitkään. Tällöin suojatien vihreäksi tulemisesta ei ole merkittävää haittaa, vaikka kevyttä liikennettä ei juuri silloin olisikaan. Kiinteällä pyynnöllä suojatien vihreä vaihtuu itsekseen säännöllisesti valojen kierron aikana, vaikka kukaan ei olisi painanut nappia tai haluaisi tien yli.
Esimerkiksi New Yorkissa on edelleen liikennevalopylväissä painonappeja, mutta ne eivät ole enää käytössä, koska 1970-luvulla asennetut napit eivät enää olisi toimineet, kun kaupungissa siirryttiin liikennevalojen tietokone-ohjaukseen.

Raitioliikenteen liikennevalot

Raitiovaunuja ohjataan joko autoliikenteen liikennevaloilla tai omilla valoillaan, jos niitä ohjataan muusta liikenteestä erillään. Suomessa ja muissa Pohjoismaissa raitiovaunujen omat valot ovat valkoiset. Niistä ylin opastinkuva (seis) on S-kirjaimen muotoinen kuvio, keskimmäinen (huomioi) on vaakaviiva, ja alimmainen (aja) on nuoli ajosuuntaan eli suoraan eteenpäin tai sivulle.

Linja-autojen jokerivalot

Linja-autot kulkevat yleensä autoliikenteen liikennevalojen mukaan. Suomessa Helsingin ja Espoon välisessä poikittaisliikenteessä kulkee säännöllinen runkolinja 550 (ent. Jokeri-linja), jolle on myös omia liikennevaloja. Samanlaisia "jokerivaloja" on myös Helsingin Viikissä ja Tampereella. Viikin valot otettiin käyttöön 2002, ja ne olivat Suomen ensimmäiset. Valoilla annetaan sivusuunnasta tulevalle bussille mahdollisuus päästä sujuvasti pääkadulle, kun valoilla pysäytetään risteävien teiden liikenne runkolinjan bussin lähestyessä. Jokerivalot vastaavat ulkonäöltään tasoristeysten kolmiaukkoisia valo-opasteita. Ne sijoitetaan 10–20 metrin päähän risteyksestä ja ovat toiminnassa vain linja-auton lähestyessä. Muun ajan ne ovat pimeinä. Valojen vaihtumisjärjestys on seuraava: vilkkuva keltainen – kiinteä keltainen – kaksi kiinteää punaista valoa – vilkkuva keltainen valo.
Helsingissä myös joissakin yksittäisissä paikoissa linja-autot raitiokiskoilla ajaessaan noudattavat raitioliikenteen liikennevaloja.

Raitiovaunuvalot

Raitiovaunuvalot muistuttavat jokerivaloja kaikilta muilta osin, mutta niiden kaksoispunainen vilkkuu samalla tavalla kuin tasoristeyksissä. Yhdet tällaiset valot ovat kohdassa, jossa raitiotiekiskot ylittävät Pasilankadun.