推广使用数字式红绿灯及自动化设置功能的红绿灯的建议(柴子一)

北京市东城区广渠门中学 初一(13)班 柴子一

一、调查活动的背景

背景一：2013年新的《交通法规》中规定：“闯黄灯扣六分，路口倒车扣9分。”而在现实中，当司机驾驶车辆行驶过路口，交通信号灯突然由绿灯变为黄灯，这时司机在没有任何提示的情况下突然急踩刹车，很容易造成后车追尾的事故；如果已经越过停车线，突然变灯，把车停在路口中间也是更加危险的，司机遇到了两难的情况。如果在交通路口设置数字式的红绿灯，司机行驶到路口，可以直观的看到红、黄、蓝三色交通信号灯转换的时间，采用倒计时的方法，可以使司机更好的推测出按照自己行驶速度是否能够顺利通过路口，如果仅剩几秒钟的时间，司机可以提前做出刹车反应，避免追尾事故的发生。

背景二：交通堵塞问题日益困扰着我们这个城市，每当早晨上班、中午午休和晚上下班时间，市区的一些重要路段都会堵的水

泄不通，红灯时车队常常会排到好远。这种现象产生的原因很多，信号灯设置不合理是导致堵塞的一个重要原因。

我们学校位于东城区天坛文化圈中，学校的东面是一条很宽的马路－祈年大街，双向六车道，学校的背面就是两广大街，双向八车道，按理说，祈年大街车辆不多，车速应该是可以很快的，但事实并非如此。因为在祈年大街这条路上有好些十字路口，例如：两广大街，新世界后面的马路等等，等绿灯亮了，车子启动，到前面一个路口，又要停车，因为两车道的横向马路又是绿灯，在没有任何路面阻碍的情况下，单红绿灯已经使得车速减慢了很多。如果改变一下交通信号灯的时间设置，情况也许会不一样，比如，当汽车在祈年大街第一个绿灯启动后，以规定速度向前开，车子到第二个路口（两广大街），所需要的时间是可以近乎精确的估计出来，我们只要在车子要到下一个路口之前，把红灯变成绿灯，车子就可以在不减速的情况下通过路口。支路的车辆则可以利用主干道红灯时间行驶。这样处理的好处是明显的，车辆可以一路畅通无阻，大大提高干线的通行能力，同时，由于红绿灯是按固定车速设定，超车就没有意义了，因为车辆将会变成加速，停车，加速，一路红灯，十分的不划算。这样一来，很多交通事故就可以避免。

二、开展此次调查的内容、意义 1．确定调查的范围和内容

首先，我们要在什么范围内调查？考虑到学校的实际位置，所以，我们确定的调查范围不能太大。于是，我确定了几个离学校同学家庭住地较近的路口，便于调查，也就是祈年大街的几个路口。

具体要调查些什么？经过和老师、家长商量，我确定调查的内容主要是：十字路口红灯、绿灯的时间设置情况、各个方向的车流量情况和车辆及行人的通行状

况。进而分析目前在祈年大街的一些十字路口的红绿灯时间设置情况是否符合车辆及行人的通行实际，以便于提出一些自己的建议。 2、开展此次调查活动的意义

科学课程强调培养学生进行科学探究所需要的能力。本次调查主要是进行相关的调查数据记录，结合活动方案的制定，并在教师的指导下开展数据的一系列分析，得出科学的结论与建议。通过调查活动培养我观察现象和提出问题的能力，增进对提出问题意义的理解，还可以培养我关心社会，融入社区的意识。 三、开展此次调查活动的步骤、安排：

2013年3月2日，和老师、家长讨论，制定调查活动方案。 3月2日－10日，和家长一起开展调查活动并记录：

（1）调查、走访：十字路口红绿的时间设置有哪些具体要求？(附件4) （2）调查：社区居民对附近的红绿灯时间设置的看法？(附件5)

（3）调查：祈年大街4个路口的东西向、南北向的红绿灯的时间设置情况，与车流量情况。(附件1)

3月10日－3月15日，进行进行数据的分析。教师给予分析方法指导（包括：分析数据的目的、依据、要求等等）(附件2)

3月16－3月22日，与家长一起对本次调查活动进行小结、写出活动体会。(附件3) 3月22-4月8日，与家长、老师一起写出调查报告。 四、调查的实施过程： 1、资料搜集

搜集资料是为了了解红灯绿的设置要求，以便于开展调查与进行分析。我首先通过从网上搜索和对天坛交警五中队的走访，收集到了交通部门对十字路口交通灯时间设置的一些具体要求。

（1）交通灯有数字式（倒计时牌）、红绿灯、黄灯三种。常见的是红绿灯；数字式能缓解司机、行人等待时的焦虑；黄灯主要用于支小路口，车流量较少，起警示作用。

（2）路面信号灯设置是综合各个方向的人流量与车流量等因素决定的，同时考虑交通安全的因素。

（3）行人过马路时间大约在20秒左右，时间t=车流量/路宽。

（4）每个方向的车流量都不同，所以每个方向的红绿灯时间也应不同；不同时间，车流量都不同，红绿灯时间在不同时间内也要做合理调整。

（5）根据最佳通过车辆数：绿灯时间最低不少于25s，最多不要超过120s，在这个数值范围内根据车流量的大小来设置，现在多数用的还是人工设置，自动根据车流量设置的信号机在未来将会慢慢的普及。

（6）交通灯的时间设置，简单的看，可以有这样一个公式：

2、我在各个交通叉路口记录的一天中不同时间段的车流状况及分析 （1）调查路段：祈年大街第一个行人过街红绿灯

调查人：柴子一

调查日期：2012年3月10日

方向 观察时间：1分钟 东西 7辆车 5、6辆自行车（含电动） 红绿灯的时间设置 （建议） 红灯：30 绿灯.30 南北 5辆车 10辆自行车（含电动） 红灯：30 绿灯：30 调查分析：

此路口目前没有根据某方向的车流量来设置红绿灯，由于道路两旁平房住宅的车辆相对较少，但是行人，学生较多，建议红灯时间设置可以短一点，绿灯的设置时间可以稍长，便于老年人和小学生通过。

（2）调查路段：祈年大街和两广大街相交十字路口

调查人：柴子一

调查日期：2012年3月11日

祈年大街（南北）、两广大街（东西） 东西方向：绿灯19秒,红灯65秒 南北方向：绿灯65秒,红灯19秒 早上 东西绿灯57辆车通过, 红灯16辆车没通过 南北绿灯20辆车通过, 红灯12辆没通过 中午 东西绿灯78辆通过, 红灯15辆没通过 南北绿灯16辆通过,红灯14辆没通过 晚上 东西绿灯74辆通过,红灯23辆没通过 南北绿灯23辆通过,红灯15辆没通过 调查分析:

我们看“祈年大街、两广大街路口”， 它的东西绿灯时间为19秒，南北方向绿灯时间65秒。规定绿灯设置时间最低不少于25秒,，两广路口方向绿灯时间19秒，如果行人按19秒信号灯时间过马路，时间够用吗? 由于马路宽，绿灯时间太短，可能行人在绿灯时通行到路中央时，绿灯就会变为红灯，行人不能从容横过马路，生命安全受到很大威胁。由于两广路口车流辆密集，而祈年大街路车流辆小，综合考虑，所以应按最小值25秒的时间设置东西方向的绿灯时间。再看相同时间段内的通过车流量，绿灯时东西方向57＋78＋74＝179辆，南北方向：20＋16＋23＝59辆，红灯时东西方向滞留车辆数：16＋15＋23＝54辆，红灯时南北方向滞留车辆数：12＋14＋15＝41辆，经过计算，东西方向0. 63辆/秒,南北方向1.19辆/秒。时间设置比上东西向：南北向为0.63：1.19约为1.89：1,虽然在东西方向的车流量大于南北方向，但在绿灯的时间设置上不合理。若东西向绿灯以65秒设置，则与之相对应，南北向应设34.4秒，考虑两广大街为主干道，可适当提高东西向的时间值。 （3）调查路段：祈年大街、新世界后街相交十字路口。 调查人：柴子一

调查日期：2012年3月2－3日

祈年大街红灯祈年大街绿灯新世界后街红新世界后街绿祈年大街绿灯时过新世界后街绿灯时祈年大街其中几辆车过新世界后街其中几辆车（秒） （秒） 灯（秒） 灯（秒） 去的车（辆） 过去的车（辆） 13 马路时间（秒） 7 过马路时间（秒） 12 早上7：44 00 中午12点 傍晚4：44 30 44 28 45 27 8 28 45 27 18 16 8 10 28 45 27 16 15 10 12 调查分析：

经过一天的调查，我觉得这个红绿灯的时间安排较合理。因为绿灯的时间虽不是很长，但等待的车辆较少，车辆通过有比较多的时间；不比一些拥挤的交叉口，由于时间限制，在通过交叉路口时，车速都比较快。绿灯时间稍长，对行人来说较充足，对于车辆来说，大大减少了事故发生的机率。

我觉得，应该在不同的时间段，设置不同的红绿灯时间。早晚行人较多，绿灯可以长点，红灯可

以短点。一般时间段，红绿灯以车辆为主，红绿灯时间设置应该针对不同的路段不同的人流，好让红绿灯更贴近人们！ 五、调查的建议与数据的反馈： 1．调查的建议:

（1）具体内容是在交通路口设置数字式的红绿灯，司机行驶到路口，可以直观的看到红、黄、蓝三色交通信号灯转换的时间，采用倒计时的方法，可以使司机更好的推测出按照自己行驶速度是否能够顺利通过路口，如果仅剩几秒钟的时间，司机可以提前做出刹车反应，避免追尾事故的发生。同时，在常出现交通堵塞的路口，将红绿灯更换为自动化的时间设置功能，可以根据车辆通行状况进行智能化的交通信号灯变换的时间

调整，这样可以大大地降低被不合理红绿灯设置而造成的受阻时间。此方案可先在车流量大的主要路口实施，再向全部交通路口推广。

(2)红绿灯信号时间设置不合理，是导致道路通行能力不能充分发挥的原因之一。从道路分析，有的路是主干道，车流量比较大；从时间上看，通常傍晚时间段，车流量要比其他时间段流量大。我们认为应最大限度地去分析两个方向道路的车流量情况，和不同时段主要直行道路整体红绿灯的时间设置需要，进行相应的设置，才能更好提高每条主要道路的直通能力。

(3)为了尽可能地提高城市车速，排除因红绿灯时间设置不合理而造成的通行受阻现象，可设想在一些问题严重的路口上，根据道路的平均通行能力，测算延时启动前方红绿灯的转换。设置自动化的时间设置功能，根据车辆通行状况进行智能化的时间调整，这样可以大大地降低被不合理红绿灯设置而造成的受阻时间。

(4)通过对本次调查活动，我建议在十字路口都能够用数字式的红绿灯，车辆和行人在通行过程中能够根据红绿灯的时间来确定是否能通过路口，提高司机和行人的安全意识。 2．调查的数据反馈:

调查活动结束后，我和爸爸妈妈将分析调查的结果向天坛交警支队作了汇报，得到了他们的肯定与表扬，希望把相关数据转交给辖区的天坛交警五中队。在与天坛交警五中队的沟通时，据天坛交警五中队同志介绍，信号灯设置没有固定公式，主要考虑的是交通流量、道路宽度和交通安全等因素。现在主要有自动设置与手动设置两种，自动控制式，路口路面下埋设有线圈，每10秒或1分钟通过多少车，自动传递到控制中心，数据汇总后由计算机自动分析设置，市区多采用自动控制式，在环城北路一带“丁”字路口多采有“绿波带”形式设

置，提高路口的通行能力。但由于自动设置成本高，多用在城区或一些主干道。祈年大街不是主干道，车流量较少，现在多数用的还是人工设置，由执勤交警观察早、晚高峰期及其它时段的车流量、车量通行和排队的情况进行人工设置，我们的数据很有用，可以给的执勤同志

在人工设置时作为参考。 六、开展此次调查的收获：

此次调查活动，在老师的指导下进行了认真的分析与总结。通过此次实践活动，我在许多方面得到了煅炼，提高了的交通安全意识。一方面，通过调查活动，提高了我的观察和提出问题的能力，也提高了我制定计划、收集信息和处理信息的能力；磨砺了我的意志品质；另一方面我通过调查活动，参与和体验社会生活，理解收集、处理信息的技术对科学探究的意义，为社会作出自己的一份贡献。