交通信號燈變遷史

本刊記者 / 劉俞靈

探尋交通信號燈的百年歷史，從第一盞煤油信號燈的誕生到電動信號燈的完善，再到現(xiàn)代由數(shù)據(jù)邏輯自控的多樣信號燈，無數(shù)優(yōu)秀的先輩為此付出了自己的智慧與心血，成就了當(dāng)代道路縱橫交錯卻井然有序的一片大好景象。未來交通信號燈還將繼續(xù)改進與革新，為維護交通秩序貢獻新的力量。

在繁華的都市中，縱橫交錯的道路人來人往、川流不息，而讓來往的人與車井然有序的秘訣自然是矗立在路邊的交通信號燈，高聳的身軀、閃爍的燈光是指引交通安全的使者，彰顯著城市躍動而勃發(fā)的生命力。

交通信號燈的起源最早可以追溯到19世紀的英國，那時歐洲的部分國家已經(jīng)普及了馬車，但卻沒有指引馬車和行人通行的信號燈設(shè)備，因此馬車撞倒行人、交通擁堵的情況經(jīng)常發(fā)生，令政府頭痛不已。

煤氣信號燈的出現(xiàn)，是交通信號燈從無到有的創(chuàng)舉，打破了混亂的道路局面，開創(chuàng)了由交通信號燈指引交通路面的先河，建立了城市交通信號燈的控制體系。

一位名叫師德·哈特的英國機械師的出現(xiàn)，打破了這一交通混亂的僵局。在當(dāng)時，英國約克城有這樣一種習(xí)俗，當(dāng)?shù)氐呐詴ㄟ^穿著顏色來表明自己是否婚配，未婚婦女會穿著綠色衣服，而穿著紅色衣服的婦女則表示其已經(jīng)結(jié)婚。受到不同身份婦女著裝區(qū)分的啟發(fā)，師德·哈特在1868年設(shè)計了第一款簡易的交通信號燈——煤氣交通信號燈。該信號燈的設(shè)計由一根七米高的柱子和兩盞顏色一紅一綠的煤油燈組成，煤油燈掛在柱子的頂部，由專門看守的警察手持長桿牽動皮帶進行顏色變換，后來還在煤氣燈外部裝上了燈罩，用紅綠玻璃分別遮擋，白天僅僅以紅綠玻璃的變換進行指引，而在晚上則將煤氣燈點亮。照亮紅綠燈罩，方便人們觀察。當(dāng)時人們的出行口訣則與現(xiàn)代幼兒牙牙學(xué)語時念的“紅燈停、綠燈行”一致。除此之外，執(zhí)勤的警察還會在紅綠燈將要變換的時候吹哨提醒群眾，讓群眾提前做好準備。在煤氣信號燈于同年12月投入使用后，當(dāng)?shù)鼐用褡杂X地跟隨信號燈的變換在路面上通過，一時之間馬車與人之間的碰撞大幅度減少，交通擁堵也有所改善。

煤氣信號燈的出現(xiàn)，是交通信號燈從無到有的創(chuàng)舉，打破了混亂的道路局面，開創(chuàng)了由交通信號燈指引交通路面的先河，建立了城市交通信號燈的控制體系?？上У氖牵簹庑盘枱裘媸罆r間只維持了23天。在某位警察正在執(zhí)勤的時候，煤氣燈突然爆炸奪走了該名警察的生命，煤氣信號燈也就此被停用。

第二次工業(yè)革命完成后，馬車逐漸被速度更快的汽車取代，交通信號燈成為更加重要的剛需，因此有些歐洲國家在道路上設(shè)置警察可以翻轉(zhuǎn)的標識，分別標有“前進”和“停止”，行人可根據(jù)牌子上的內(nèi)容走或是停。但是警察手搖式的交通信號標識卻存在著非常多的不足。首先這種交通信號指示牌不能在夜間使用，人們的夜間出行受限。其次如果警察不能很好的判斷路況，很可能在本就混亂的交通情況上火上澆油。因此，手搖式交通信號標識也很快被取締。

現(xiàn)代的交通信號燈除了紅綠兩種顏色之外，還有一個黃燈，做紅綠燈交替之前的提醒之用。

1912年，第一個電氣交通信號燈面世，發(fā)明者是一位叫做萊斯特·懷爾的警員。該交通信號燈使用的依然是紅綠兩種顏色，但萊斯特·懷爾考慮的依據(jù)不再是婦女為表身份的不同著裝顏色，而是考慮了不同顏色的特質(zhì)和人們的感官對于不同顏色的感知能力。紅色光的波長很長，有很強的穿透空氣的能力，因此比別的顏色看起來更加醒目，而綠色則為紅色的互補色，兩種顏色之間的強烈反差更有利于人眼的識別和判斷。

1914年8月15日，美國的一家信號燈公司在萊斯特·懷爾所創(chuàng)造的信號燈基礎(chǔ)上進行了改造與提升，研發(fā)出一種帶有蜂鳴器的電力交通信號燈，由警員在交通信號燈附近的崗?fù)?nèi)進行操作。警員還可以根據(jù)實際交通情況對紅綠燈轉(zhuǎn)換時間進行改變，而在紅綠燈轉(zhuǎn)變前，蜂鳴器會進行報警，提醒人們“交通信號燈將要發(fā)生變化”。這是即信號燈變化前由警察吹哨這一方式后，“交通信號燈提前預(yù)備概念”的又一次提升。與此同時，美國的克里蘭夫市首先恢復(fù)交通信號燈的使用，緊接著紐約、芝加哥等城市也逐漸在道路上設(shè)立交通信號燈。

然而，由警員負責(zé)交通信號燈的變換依然有諸多不便，首先是道路繁多，每條道路都配備一名對路況熟悉且訓(xùn)練有素的警員會消耗大量人力，其次是人的精力有限，警員難免對路況判斷失誤或是操作錯誤，會對道路交通造成負面影響。因此美國各大交通信號燈公司繼續(xù)對信號燈進行進一步的改進和升級。1917年，美國鹽湖城6條街道的路口設(shè)立了電動交通信號燈。它們互相連接，由一個警員統(tǒng)一控制。這是相互關(guān)聯(lián)的交通信號燈系統(tǒng)首次出現(xiàn)，使得交通信號燈的使用效率大大提高，促進了交通信號燈由人力電控到數(shù)據(jù)自控的轉(zhuǎn)變。

與此同時，中國的交通信號燈也在逐漸發(fā)展。我國最早的交通信號燈出現(xiàn)在1923年的上海英租界，部分十字路口會使用機械裝置控制車輛的前進與后退，這是我國交通信號燈的啟蒙版本。1923年4月13日，南京路的兩個十字路口安裝了由警察控制的紅綠信號燈裝置。1931年8月23日，《青島民國日報》上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?！笨梢娢覈鴮τ诮煌ㄐ盘枱纛伾褂玫南敕ㄅc其他國家一致。

現(xiàn)代的交通信號燈除了紅綠兩種顏色之外，還有一個黃燈，做紅綠燈交替之前的提醒之用。談及黃燈的由來，世界范圍內(nèi)有兩個公認的說法：其一是黃燈是由一名美國警察威廉·波茨創(chuàng)造的，他在紅綠交通信號燈上進行改進，發(fā)明出了第一盞紅黃綠三色且?guī)в兴膫€方向的交通信號燈。其二則是由中國青年胡汝鼎于1927年提出的黃燈理論。當(dāng)時他正在美國求學(xué)深造，一次等待過馬路的途中，在紅綠燈交接之時，胡汝鼎正準備通過卻被呼嘯而過的汽車嚇了一跳，回到宿舍之后他深思熟慮，決定在紅綠燈之間加一個黃燈，以此來提醒人們紅綠燈即將變化。他的提議立馬受到了有關(guān)方面的肯定，促進了黃燈的出現(xiàn)。雖然胡汝鼎的提議相較于美國稍晚一些，但其思想對黃燈出現(xiàn)的推動還是功不可沒的。不論是威廉·波茨還是胡汝鼎，都是人類在交通信號燈探索旅途中優(yōu)秀的創(chuàng)造者，使交通信號燈更加貼合大眾的出行需求，減少了交通事故的發(fā)生。

隨著經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，汽車的普及與增速，手動控制的交通信號燈越來越無法滿足人們對于出行的需要，自控信號燈逐漸登上歷史舞臺。1963年，加拿大多倫多街頭第一次出現(xiàn)可以自動控制的交通信號燈，所有信號燈的交替均由電腦芯片進行控制。上世紀70年代，微軟公司橫空出世，創(chuàng)造出新的交通信號燈控制邏輯體系，由電腦進行控制，自此交通信號燈徹底告別了人工控制時代，進而在自控領(lǐng)域大踏步邁進。

此后，交通信號燈家族不斷壯大，包括機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、方向指示指示燈（箭頭信號燈）、車道信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈等等，用以滿足人們的不同需求。而在控制上，也有定時控制、感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制等多種簡便且準確地模式。

在現(xiàn)代生活中，交通信號燈已經(jīng)十分完備而普及，它像一座燈塔指引著出行的大眾，守衛(wèi)著萬千出行者的安全。在未來，交通信號燈還將繼續(xù)演變革新，為交通安全持續(xù)貢獻力量。