红绿灯的工作原理是什么?

简介

城市化带来了工业的快速发展，大部分人口都在城市定居。这导致车辆交通拥挤，需要有效的控制以避免事故。在城市的重要十字路口和十字路口，可以看到一个接一个的红绿灯。交通灯的颜色有绿色、黄色和红色，其中红色表示停止，绿色用于表示“继续前进”，黄色用于中间颜色，表示红色或绿色。

信号灯的变化要么是由计时器预先设定的，要么是根据当前的情况，并以这样一种方式相互连接，以便交通可以在主要道路上控制自己的速度。然而，现在红绿灯之间的间隔是电脑控制的，而不是设定的。它们会变化，但与车辆交通同步变化。

红绿灯的历史

交通安全问题在汽车发明之前就已经存在了。这导致了1868年世界上第一个交通灯在伦敦发明。在伦敦的一个路口设置了一个由红色和绿色信号组成的旋转灯笼。这些灯是在煤气的帮助下点燃的，由人操作。灯的底部有一个杠杆，用来改变灯的颜色，让交通顺畅。遗憾的是，在1869年1月，这台设备爆炸了，并伤到了当时控制它的警察。

当代红绿相间的电动交通信号灯是由犹他州的一位名叫莱斯特·威尔的警官在1912年发明的。1914年，第一个交通信号灯在俄亥俄州的克利夫兰安装。这个设备除了正常的红色和绿色外，还有一个蜂鸣器。蜂鸣器是用来提供颜色变化的警告。这个装置是由詹姆斯·霍格设计的，在紧急情况下被警察和消防局用来管理信号。警官威廉·波茨在1920年发明了第一个四向三色交通灯。

第一个协调的交通信号布置系统于1917年建立，由一个手动开关同时操作六个交叉路口。1922年，在德克萨斯州的休斯顿，相互连接的灯是自动控制的。1927年，英国伍尔弗汉普顿才引入了自动控制的互联交通信号灯。

交通信号灯

交通信号灯的颜色代码

我们都知道红、绿、黄是用作交通信号灯的。为什么选择这些颜色?

海上识别港口的通行权规则是红色的，右舷是绿色的，这表明左边的船只必须停下来让右边的船只通过。

实际上，交通灯的颜色是从铁路工程师发明的用来控制铁路上的火车的交通信号的颜色代码中采用的。他们用红色来表示停车的信号，因为红色代表危险或警告，而且这种颜色也引起了路人的注意。铁路工程师使用的另外两种颜色是象征“谨慎”的绿色和象征“出发”的白色。“交通信号中使用滤镜，因此白色会产生一些问题。”街灯、星星、太阳光或其他灯光都可能被误解为“开始”信号，因为从远处看它们也是白色的。为了解决这个问题，工程师们用黄色来表示谨慎。

交通灯的工作机理

在古代，交通灯的颜色变化是预先设定的，有固定的时间。这意味着，当一辆车在信号灯由绿变红的同时停下来时，即使其他方向没有其他车辆，它也必须等待下一次变绿。

然而，当代风格的信号并不是固定的，而是对车辆的存在做出反应。该系统使用嵌入路面的传感器环来检测弱磁场，如汽车的金属部件。旁边安装了一个控制盒，里面有一台可以感知车辆存在的计算机。如果没有发现其他车辆在等待，控制器就会闪烁绿色信号。

等待的车辆继续前进。如果安装了中央电脑控制的交通系统，就可以同时控制一组交通灯，使交通畅通无阻。

新研究(自适应交通灯)

交通灯的局部作用将更好地控制全球交通，这是目前正在进行的新研究。关于自适应交通灯，密歇根大学的机械工程师Gábor Orosz说:“这非常有趣——这种方法是自适应的，系统可以做出反应。这就是我们应该做的，这就是我们如何最大限度地利用我们现有的体系。”

参考文献

高德纳，1983。交通信号控制的需求响应策略。交通研究记录，第906期。

为解决道路拥堵问题，本文设计了一种动态、自动的交通灯控制专家系统

雷切尔·埃伦伯格-wiredscience