交通號誌

燈泡號誌燈與LED號誌燈

编辑

位於台灣台北市的LED號誌燈頭，其號誌燈顯示的燈號為圓形紅燈。

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灯丝烧坏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（LED）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[43][44]，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。[45][46]

偏光號誌

编辑

一座位於華盛頓州雪爾頓的3M偏光號誌。上圖為從別的方向所看到的偏光號誌，下圖則為從被瞄準車道的方向看到的偏光號誌。由此可知，偏光號誌可避免別的方向的駕駛誤判號誌燈號而發生事故。白天晴朗時從別的方向看是完全無法得知某一偏光號誌的燈號的，唯夜晚時從別的方向才可稍微看到微弱燈光透射出來。

一些如“3M高可見號誌（3M High Visibility Signal）”及“麦凯恩可程控偏光號誌（McCain Programmable Visibility signal）”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镜，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学限幅器的透鏡並發射出去。

這種使用特殊铝箔胶带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“美国交通工程师协会（ITE）”所制定的號誌色度和亮度标准。

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

编辑

就美國為例，現在的號誌鏡面尺寸大多為直徑12英寸（300毫米）左右，而以往美國採用的是直徑8英寸（200毫米）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（300毫米）的紅燈鏡面以及各為直徑8英寸（200毫米）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。

而在台灣，號誌鏡面尺寸直徑有20釐米、25釐米及30釐米等三種。[42]

技術提升

编辑

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。

控制與协调

编辑

正常的交通信号灯必須有先进的控制和协调技術，以确保駕駛可以平稳且安全地行驶，并确保行人在过马路时受到保护。

號誌的擺設與佈置

编辑

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置於路邊，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置號誌燈箱，為節省設置成本，也會使用鋼纜來懸吊燈箱。

世界各地的號誌擺設與佈置

位於美國德州沃斯堡的號誌燈組，以鋼纜懸吊各個方向的所有號誌燈箱。

典型的紐約市號誌燈桿，在弧形的懸臂桿上懸掛各方向的號誌燈箱。

美國波士頓的號誌懸臂桿，將三個車道的專用號誌設置於同一號誌桿上。

日本大阪府大阪市中央區本町站附近的懸臂桿式號誌。

台灣嘉義市一座被設於同一立柱上的行車管制信號燈與行人專用信號燈。

英國倫敦的號誌，以柱立桿設置於交通島。

南韓交通號誌，將號誌燈設於懸臂桿上。

位於伊朗德黑蘭的交通號誌，並附倒數計時顯示器。

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。[47]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。在佛羅里達州，設置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（例如新布藍茲維省），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置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，會為此將高度設置得更高。將號誌設置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自行車於此處停等，同時特殊路面的設計也有利於自行車與其他車輛的通過，而該區域也會設置號誌燈讓騎自行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，交通號誌設置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置高度較高的交通號誌燈。

識別功能

编辑

在中國大陸部份地區，交通燈具備人臉識別功能及感應器，可以辨別出違規亂過馬路人士，或更改燈號時間。[48]在香港，運輸署改裝當地的交通燈，當長者使用八達通輕拍感應器，即可延長行人綠燈時間數秒。[49]