紅燈為什麼那麼長？

source：Matthias Ripp

文 / Louis（畢業於台大土木所交通組 高考交通技術及格、交通工程技師及格）

紅燈時間也有長有短

市區道路交通最令人厭煩的莫過於停等紅燈，當你發覺某個路口的紅燈比其他路口還要來的長時，這個路口可能是一個長週期的號誌化路口。

交通號誌由三個燈號組成，分別是綠燈、黃燈、紅燈。三個燈號依序循一週稱之為週期（Cycle），燈號與週期的比值稱為時比（Split），例如以下兩種情況的綠燈時比都是50%：

1.週期100秒，綠燈50秒，黃燈3秒，紅燈47秒

2.週期200秒，綠燈100秒，黃燈3秒，紅燈97秒

我們可以發現，長週期的綠燈時間長，紅燈時間也長，但是以一個小時來計算，這兩種號誌時制的設計，綠燈時間皆為1800秒。既然綠燈時間的總長都一樣，為何有些路口使用短週期，而有些則使用長週期呢？

不是越短越好，但也不能太長。

事實上一個週期會被切割成幾個部分，分配給不同方向的車流通行，稱之為時相（Phase）。

以一個十字路口為例，最常被切分成東-西以及南-北二時相來運作，當東西向綠燈時，南北相為紅燈，南北向綠燈時，東西向則是紅燈。短週期的時相變換比長週期還要頻繁，以上述的例子言，週期100秒的二時相路口，一個小時會進行72次時相轉換，週期200秒則為36次。

source：Saad Akhtar

時相的變換會產生兩個問題，首先紅燈結束，綠燈剛開始時，路口停止線大約是前四輛車的駕駛人，必須要多一點時間來反應，導致車輛通過停止線的時間較長。而當綠燈結束亮起黃燈時，許多能夠通過路口的車輛決定減速，放棄通過路口，導致黃燈時間沒有被利用到（其實還有接在黃燈之後，所有方向都是紅燈的時間也未使用）。這兩段因為時相轉換，使得路口沒有被充分利用的時間，稱之為損失時間（Lost time）。

短週期時相變換頻繁，產生較多的損失時間，而長週期則否，所以長週期的號誌化路口可以被更多的車輛通過。

但是長週期路口有一個缺點，就是平均每輛車因為被紅燈影響而產生的延滯（Delay）增加了，而平均延滯卻是評估號誌化路口好壞的重要指標。所謂延滯是指車輛經過號誌化路口時，因減速、停等及加速而增加的旅行時間，依照《公路容量手冊》之劃分，平均延滯小於15秒/車之路口擁有最佳的A級服務水準，而大於80秒/車之路口為最差的F級服務水準。

至於為何以平均延滯作為號誌化路口的績效指標，而不以其他指標如平均旅行時間或是飽和度來評估號誌化路口呢？因為平均延滯比起其他指標更能反應路口使用的真實情形，這又是另外一個主題了。

總而言之，作為評估路口績效好壞的平均延滯，透過數學證明，在相同時比的前提下，週期越長，平均延滯將會越大。若路口的平均延滯大，代表多數車輛抵達該路口時是處於紅燈時段，必須經過停等才能通過該路口。

除此之外，長週期的紅燈時間長，容易造成駕駛人的不耐。關於這點，近年來許多國家採用紅燈倒數計時（包括台灣），不但可以降低駕駛人停等紅燈的煩躁，亦可以提醒駕駛人紅燈即將結束，以減少紅燈轉換綠燈時的損失時間。