為什麼開車只要遇到一個紅燈，就會遇見更多的紅燈？

為什麼不管是騎車還是開車，只要遇到一個紅燈，就會遇到更多紅燈？

這個問題，可能每個經常使用地面交通工具的人都思考過。

這究竟是因為城市交通線設計有bug，還是因為心理誤判產生了錯覺？

其實一路紅燈的反面狀況同樣常見，為什麼只要遇到一個綠燈，就會遇到更多綠燈？

不管遇紅則紅，還是遇綠全綠，其實都是設計師們研究了幾十年，特地規划出來的交通堵塞最優解。

交通燈多少秒變一次顏色，是個關乎國計民生的大問題。

所以，從1868年交通燈在倫敦誕生開始，專家們就在不斷研究優化措施。

1963年的多倫多交通信號控制系統、1966年的英國TRANSYT系統、70年代的英國SCOOT系統、悉尼的SCATS系統等，都是其中的經典案例。

這些交通控制系統關注的核心問題其實非常簡單：如何在最短時間內讓最多車輛通過路段？

解決原則也同樣簡單：前方道路空，就讓新來的車快點走；前方道路堵，就讓新來的車慢點走。

原理明白了，具體如何操作呢？

我們要引入兩個概念：綠波帶和綠波速度。

「綠波帶」也叫綠路協調控制，就是通過設置路口間的綠燈啟動相位差，減少停車次數，縮短旅行時間，使道路整體交通效益最優。

綠波帶的設計方法非常複雜，要考慮路段長度、車流量、平均車速、汽車啟動耗時、不守交規的行人和非機動車數量等等等等因素。

隨便拉出一個計算式來，都是這個樣子的：

通俗地講，「綠波帶」就是對路口間的紅綠燈設置時間差，使在綠燈時出發的車輛，抵達下一個路口時，也能遇到綠燈。

「綠波速度」則是指，在道路啟動綠波帶的情況下，車輛以某個速度行駛，最有可能遇到一路綠燈。

它通常比道路限速要低，但是遠高於交通擁堵時的行車速度。

例如國內較早開始掛上「綠波速度」指示牌的福州市，市區內大多限速60公里/小時，而指示牌上的「綠波速度」一般是50—55公里/小時。

綠波帶可以提高城市交通網的效率，也能改善司機們的駕車體驗，看起來是個利國利民的發明。

不過，它對路況的要求有點高：只能在每個十字路口間距相等、單行、沒有行人硬闖紅燈、交通不擁堵的情況下實現。

所以一路綠燈的暢快體驗，大多出現於早晚高峰之外的城市主幹道、各種外環線、或者早晚高峰的出城方向上。

綠波帶之下，即使你不幸遇到了一個紅燈，只要調整下車速，還是非常有希望把自己和綠燈校對到一個頻率上的。

那校對不過來的一路紅燈是怎麼回事呢？

我們來介紹另一個概念：「紅波帶」。

「紅波帶」同樣是通過調整路口的交通燈時長，從而控制車輛到達下一個路口時遇到的紅綠燈狀態。

不過，它的手段和綠波帶是相反的，紅波帶的複雜演算法，只為一個目的服務：確保你遇到的每個交通燈都是紅燈。

雖然紅波帶讓人發瘋，但這實在不是交管部門的惡趣味，因為紅波帶的應用場合，大多是高峰時段車輛擁堵的道路。

也就是說，啟用紅波帶的路段，很可能五公里外即將發生大擁堵。

為了避免一千輛車在單個路口等十次紅綠燈都沒法通過的這種慘狀，管理者們認為，還是分別把大家一百輛一批地攔在十個路口，比較有用。

總體上，對於大多數神志清醒的城市來說，綠波帶和紅波帶都是搭配使用的。

例如晚上六點的北京，從東二環的辦公區朝陽門開車去北五環外的睡城天通苑，遇到一路紅燈的概率大，從天通苑開到朝陽門，則是遇到一路綠燈的概率大。

如果你所在的城市，不管什麼時候出門，路上車多車少，都是一路紅燈，而且試著調節車速也完全沒用的話，那多半是這個城市的交管局需要重修一下「交通燈控制系統」這門課程。

參考資料：

1. 趙薪：《逆綠波帶通行的優化設計與研究》，大連海事大學碩士學位論文，2010年。

2. 劉小明、王力：《基於綜合綠波帶最寬的交叉口信號協調控制優化方法》，《吉林大學學報》，2013年第1期。

3. 錢曉傑：《中小城市路網交通信號控制技術研究》，浙江大學碩士學位論文，2014年3月。

4.馬亞峰、劉瀾：《幹線局部擁堵的綠波帶與紅波帶協調控制策略》，《城市交通》，2017年第1期。

出品丨視知TV 作者丨馬馬馬

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