Wenn Sie beim Autofahren auf eine rote Ampel stoßen, warum bleiben dann alle Ampeln rot? Es stellt sich heraus, dass es nicht wirklich Unglück bringt!

Ist Ihnen beim Auto- oder Fahrradfahren schon einmal folgendes Szenario begegnet: Wenn Sie problemlos an einer grünen Ampel vorbeifahren, haben Sie die ganze Strecke über grünes Licht. im Gegenteil, solange es eine rote Ampel gibt, die Sie stoppt, werden alle Ampeln, denen Sie als nächstes begegnen, rote Ampeln sein ... Sie werden so genau gestoppt, dass Sie sich unweigerlich fragen, ob Sie die Truman-Show betreten haben oder ob Merkur kürzlich rückläufig war und es nicht geeignet ist, hinauszugehen.

Gibt es dafür wissenschaftliche Hintergründe?

Deaktivierte Gaslampen

Ampeln, allgemein als Verkehrsampeln bekannt, verwenden rote, gelbe und grüne Lichter (in einigen europäischen Ländern kann auch Bernsteingelb mit Orange verwendet werden) oder Tonsignale, um Fahrzeuge und Fußgänger anzuweisen, anzuhalten, aufmerksam zu sein und weiterzufahren. Die erste Ampel der Welt wurde im Dezember 1868 gebaut. Der Hauptgrund für ihre Erfindung war, dass eine große Anzahl von Pferden vor der Westminster Bridge in London vorbeizog. Tausende Fußgänger waren gezwungen, am Palace of Westminster vorbeizugehen, und es kam häufig zu Staus und Chaos.

Wenn der Arm horizontal ausgestreckt ist, bedeutet dies, dass der Fahrer „anhalten“ muss, und wenn der Arm horizontal in einem 45-Grad-Winkel nach unten zeigt, bedeutet dies, dass der Fahrer „vorwärts fahren“ muss. Nachts bedeuten rote Gaslichter „Stopp“ und grüne Gaslichter „Fahrt“. Bildquelle: Wiki

Die Ampel ist 6,7 Meter hoch und besteht aus zwei beweglichen Schildern, die mit einem rotierenden Arm verbunden sind, und einer Gaslampe auf der Spitze der Säule für den Einsatz bei Nacht. Damals gab es noch kein Konzept der „Automatisierung“, daher wurden die Ampelschaltungen alle manuell gesteuert.

Obwohl es sich um eine erfolgreiche Erfindung zur Regelung des Verkehrsflusses handelte, explodierte die Gaslampe nach 24 Betriebstagen, wobei der Polizist, der die Ampel kontrollierte, verletzt wurde. Anschließend wurde die Ampel außer Betrieb gesetzt. Erst mit der Verbreitung der Elektrizität wurde in Cleveland, USA, die erste elektrische Ampel in Betrieb genommen. ‍‍‍‍

Wie steuere ich das Signallicht?

‍Mit der zunehmenden Geschwindigkeit des gesellschaftlichen Lebens ist die Effizienz für die Menschen zunehmend zu einem zentralen Thema geworden und es wird immer wichtiger, die Verkehrseffizienz an Kreuzungen effektiv zu lenken und zu verbessern. Bei herkömmlichen Ampelsystemen ist die Anzeigedauer festgelegt, was eine effektive Nutzung der Straßenverkehrsressourcen unmöglich macht.

Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Verkehrsflussüberwachung eingeführt, um die Anzeigedauer der Ampeln automatisch an die Größe des Verkehrsflusses anzupassen.

Am gebräuchlichsten sind Induktionsschleifensysteme und Videokamerasysteme. Ersteres legt einen ringförmigen Spulensensor auf den Boden. Wenn ein Fahrzeug die Spule passiert, bewirkt die Eisenhülle des Fahrzeugs eine Änderung der Induktivität der Magnetspule und überwacht so das Fahrzeug. Aufgrund ihrer Einfachheit sind Induktionsschleifensysteme weit verbreitet.

Letzteres ist das komplexeste System, das wir je bei Ampeln gesehen haben. Auf Masten montierte Videoüberwachungskameras nutzen Videotechnologie zur Überwachung von Autos und sind mit mehreren Verkehrsstationen vernetzt. Es kann nicht nur Fahrzeuge identifizieren und die Anzahl der Fahrzeuge an einer Haltestelle in Echtzeit zählen, sondern auch zwischen Autos und Fußgängern unterscheiden.

Bildquelle: Internet

Liegt das eingangs erwähnte Phänomen „Sobald Sie auf eine rote Ampel stoßen, bleiben alle Ampeln durchgehend rot“ also daran, dass es einen Fehler bei der Überwachung des Verkehrsflusses durch die Ampel gibt? Tatsächlich ist dies kein Zufall, sondern eine Methode, die Straßenplaner seit Jahrzehnten erforschen, um Verkehrsstaus zu vermeiden.

Die Kernfrage des Verkehrsleitsystems besteht darin, möglichst vielen Fahrzeugen in möglichst kurzer Zeit die Durchfahrt durch den Straßenabschnitt zu ermöglichen. Das Prinzip lautet: Wenn die Straße vor Ihnen leer ist, lassen Sie das neue Auto schneller fahren. Wenn die Straße vor Ihnen verstopft ist, lassen Sie das neue Auto langsamer fahren. Daher hat man sich eine Methode ausgedacht, die „Grüne-Welle-Zone“ genannt wird. Das heißt, das Fahrzeug fährt mit konstanter Geschwindigkeit, und wenn die erste Ampel in die Grüne-Welle-Zone einfährt, ist sie grün, sodass auch die nächste Kreuzung grünes Licht hat. Sorgen Sie dafür, dass die Ampel grün ist, wenn Fahrzeuge an Kreuzungen ankommen, und minimieren Sie die Parkzeit.

An Kreuzungen auf Grünwellengürtelstraßen sind Ampeln in der Regel mit Geschwindigkeitsschildern für Grüne Wellen ausgestattet und mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 55 km/h ist es am einfachsten, den Grünwellengürtel einzuholen. Wenn Sie jedoch auf extreme Straßenverhältnisse, Autounfälle, das Überfahren einer roten Ampel usw. stoßen und die Geschwindigkeit der grünen Welle nicht einhalten können, kann es passieren, dass Sie auf den „Todfeind“ des grünen Wellengürtels treffen – den roten Wellengürtel, der Sie zwingt, unterwegs anzuhalten und Ihre Geschwindigkeit zu drosseln.

Natürlich können nicht alle Straßen mit Grünwellenbändern ausgestattet werden. Ein für die Gestaltung eines Grüngürtels geeigneter Straßenabschnitt muss viele Bedingungen erfüllen, beispielsweise: keine Hauptstraße (der Verkehrsfluss auf der Hauptstraße ist zu dicht und die Fahrzeuge stehen zu lange, um die Kreuzung bei wirksamem Grün zu passieren), wenige Störfaktoren (keine Fußgänger und nicht motorisierten Fahrzeuge, die bei Rot über die Ampel gehen), ähnliche Straßenbedingungen (ähnlicher Verkehrsfluss) usw.

Eine Studie aus dem Jahr 2011 zeigte, dass „grüne Wellenbänder“ den Kohlendioxidausstoß von Autos verringern, den Kraftstoffverbrauch senken, den Verschleiß von Fahrzeugkomponenten reduzieren und den indirekten Energieverbrauch während des Herstellungsprozesses reduzieren können.

Daher wird auf Fernstraßen vom zentralen Stadtgebiet in das äußere Stadtgebiet in der Regel eine Grüne-Welle-Regelung eingesetzt, mit dem Ziel, den Fahrzeugen im zentralen Bereich eine möglichst schnelle Ausfahrt aus dem Kerngebiet zu ermöglichen. Entsprechend werden Grünflächen oft nicht in Richtung Innenstadt angelegt. Im Gegenteil, an manchen Orten werden rote Ampeln eingerichtet, was bedeutet, dass Fahrzeuge, die in den Kernbereich einfahren, auf weitere rote Ampeln warten müssen, um den Verkehrsdruck in der Innenstadt zu verringern.

Bildquelle: unsplash.com

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Verweise

[1]https://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/how-does-a-traffic-light-detect-that-a-car-has-pulled-up-and-is-waiting-for-the-light-to-change.htm

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Grüne_Welle[3]https://www.cdccic.com/cdjt/show_38942.htm[4]https://www.mdpi.com/2071-1050/13/10/5411

Planung und Produktion

Quelle: Bringing Science Home (ID: Steamforkids)

Autor: Ah Xian, Herausgeber des Magazins „Everything“

Herausgeber: Yinuo