为什么开车的时候只要遇到一个红灯，就会次次红灯？

为什么不管是骑车还是开车，只要遇到一个红灯，就会遇到更多红灯？

这个问题，可能每个经常使用地面交通工具的人都思考过。

这究竟是因为城市交通线设计有bug，还是因为心理误判产生了错觉？

其实一路红灯的反面状况同样常见，为什么只要遇到一个绿灯，就会遇到更多绿灯？

不管遇红则红，还是遇绿全绿，其实都是设计师们研究了几十年，特地规划出来的交通堵塞最优解。

●北京西直门立交桥——同是解决交通问题的“最优解”

交通灯多少秒变一次颜色，是个关乎国计民生的大问题。

所以，从1868年交通灯在伦敦诞生开始，专家们就在不断研究优化措施。

1963年的多伦多交通信号控制系统、1966年的英国TRANSYT系统、70年代的英国SCOOT系统、悉尼的SCATS系统等，都是其中的经典案例。

这些交通控制系统关注的核心问题其实非常简单：如何在最短时间内让最多车辆通过路段？

解决原则也同样简单：前方道路空，就让新来的车快点走；前方道路堵，就让新来的车慢点走。

原理明白了，具体如何操作呢？

我们要引入两个概念：绿波带和绿波速度。

“绿波带”也叫绿路协调控制，就是通过设置路口间的绿灯启动相位差，减少停车次数，缩短旅行时间，使道路整体交通效益最优。

绿波带的设计方法非常复杂，要考虑路段长度、车流量、平均车速、汽车启动耗时、不守交规的行人和非机动车数量等等等等因素。

随便拉出一个计算式来，都是这个样子的：

●绿波带计算过程的冰山一角

通俗地讲，“绿波带”就是对路口间的红绿灯设置时间差，使在绿灯时出发的车辆，抵达下一个路口时，也能遇到绿灯。

“绿波速度”则是指，在道路启动绿波带的情况下，车辆以某个速度行驶，最有可能遇到一路绿灯。

它通常比道路限速要低，但是远高于交通拥堵时的行车速度。

例如国内较早开始挂上“绿波速度”指示牌的福州市，市区内大多限速60公里/小时，而指示牌上的“绿波速度”一般是50—55公里/小时。

●福州绿波时速50—55公里/小时

绿波带可以提高城市交通网的效率，也能改善司机们的驾车体验，看起来是个利国利民的发明。

不过，它对路况的要求有点高：只能在每个十字路口间距相等、单行、没有行人硬闯红灯、交通不拥堵的情况下实现。

所以一路绿灯的畅快体验，大多出现于早晚高峰之外的城市主干道、各种外环线、或者早晚高峰的出城方向上。

绿波带之下，即使你不幸遇到了一个红灯，只要调整下车速，还是非常有希望把自己和绿灯校对到一个频率上的。

那校对不过来的一路红灯是怎么回事呢？

●北京晚高峰：红色代表“停车场”

我们来介绍另一个概念：“红波带”。

“红波带”同样是通过调整路口的交通灯时长，从而控制车辆到达下一个路口时遇到的红绿灯状态。

不过，它的手段和绿波带是相反的，红波带的复杂算法，只为一个目的服务：确保你遇到的每个交通灯都是红灯。

虽然红波带让人发疯，但这实在不是交管部门的恶趣味，因为红波带的应用场合，大多是高峰时段车辆拥堵的道路。

也就是说，启用红波带的路段，很可能五公里外即将发生大拥堵。

为了避免一千辆车在单个路口等十次红绿灯都没法通过的这种惨状，管理者们认为，还是分别把大家一百辆一批地拦在十个路口，比较有用。

●2014年2月14日：把过情人节的人一批一批拦在十个红灯底下

总体上，对于大多数神志清醒的城市来说，绿波带和红波带都是搭配使用的。

例如晚上六点的北京，从东二环的办公区朝阳门开车去北五环外的睡城天通苑，遇到一路红灯的概率大，从天通苑开到朝阳门，则是遇到一路绿灯的概率大。

如果你所在的城市，不管什么时候出门，路上车多车少，都是一路红灯，而且试着调节车速也完全没用的话，那多半是这个城市的交管局需要重修一下“交通灯控制系统”这门课程。

参考资料：

1. 赵薪：《逆绿波带通行的优化设计与研究》，大连海事大学硕士学位论文，2010年。

2. 刘小明、王力：《基于综合绿波带最宽的交叉口信号协调控制优化方法》，《吉林大学学报》，2013年第1期。
3. 钱晓杰：《中小城市路网交通信号控制技术研究》，浙江大学硕士学位论文，2014年3月。
4.马亚峰、刘澜：《干线局部拥堵的绿波带与红波带协调控制策略》，《城市交通》，2017年第1期。

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