信号機

信号機、交通信号、または信号機は、南アフリカ、^[1]、[2]ザンビア、ナミビアではロボットとも呼ばれ、交通の流れを制御するために道路の交差点、横断歩道、その他の場所に設置された信号装置です。 ^[3]

信号機は通常3つの信号で構成され、矢印や自転車などの色や記号を通じて道路利用者に意味のある情報を伝えます。通常の信号機の色は、赤は交通停止、黄色は交通変更、緑は交通許可で、この順序で縦または横に配置されています。これは国際的に標準化されていますが、^[4]信号機の順序や法律は国や地域の規模で異なります。^[5]

信号機は、警察官による交通整理の必要性を減らすために、 1868年12月にロンドンのパーラメント広場に初めて導入されました。 ^[6]それ以来、電気とコンピュータ制御によって信号機技術が進歩し、交差点の容量が増加しました。^{[7]このシステムは、歩行者の動きの制御、可変車線制御（}潮流システムやスマートモーターウェイなど）、鉄道の踏切など、他の目的にも使用されています。

最初の交通信号システムである腕木式交通信号機は、 1868年12月9日にロンドンの国会議事堂の外に、警察官による車両交通管制に代わる方法として設置されました。このシステムは1869年1月2日に爆発し、撤去されました。しかし、この初期の交通信号機は、世界の他の地域でも同様の交通信号システムを導入するきっかけとなりました。20世紀の最初の20年間、ロンドンのものと同じような腕木式交通信号機は、米国全土で使用されていました。これらの交通信号は、交通整理のために信号の指示を変更する交通警官によって制御されました。^[8]

1912年、ユタ州ソルトレイクシティの警察官レスター・ワイヤーが世界初の電気式信号機を開発しました。[ 9 ]この信号^機は、オハイオ州クリーブランドのイースト105丁目とユークリッド・アベニューの角にアメリカ信号会社によって設置されました。 ^{[10] [11] [12]}世界初の4方向3色信号機は、1920年にミシガン州デトロイトのウィリアム・ポッツが開発しました。 ^[13]彼の設計は、赤と緑の信号に加えて、黄色の「注意」信号を備えた初めての信号機でした。^[14]ポッツはデトロイト警察の信号部長でした。彼は1921年にデトロイト全域の15の塔に自動4方向3色信号機を設置しました。^{[15] [14] [13]} 1922年までに、交通塔はより広範囲に自動タイマーによって制御され始めました。タイマーの使用による主な利点は、交通警官を入れ替えることで都市の経費を節約できることであった。ニューヨーク市は交通班に勤務する6,000人の警官のうち500人を除く全員を再配置することができ、市は1250万ドルを節約した。^[16]

1923年、ギャレット・モーガンは、動くアームを備えた手動で操作する三方向信号機の設計の特許を取得しました。^[17]

1950年代にアメリカでコンピューターが普及すると、信号機の制御は大きく変わりました。コンピューターによる信号機の制御の最も優れた歴史的例の1つは、1952年のデンバーです。1967年、トロント市は、車両検出に優れたより高度なコンピューターを初めて使用しました。^[7]コンピューターは、電話回線を通じて市内の159の信号を制御しました。^[18]

信号機ヘッド^{[19] : 3.2.4}と呼ばれる一組のライトには、1つ、2つ、3つ、またはそれ以上の面がある場合があります。最も一般的な信号機のタイプは、対向車に面して3つの面を持ちます。上部が赤、下部がアンバー（黄色）、その下が緑です。信号機には追加の面が取り付けられる場合があり、通常は特定の制限やフィルターの動きを示すために使用されます。

1968年の道路標識及び信号に関するウィーン条約第3章は、交通信号操作の設定に関する国際基準を規定している。すべての国がこの条約を批准しているわけではない。3色信号機には、赤、黄、緑の3つの非点滅灯が水平（交通方向の反対側）または垂直（赤が上）に配置されている必要がある。2色信号機は、一時的な運用で使用され、赤と緑の非点滅灯で構成される。どちらの場合も、すべての灯火は円形または矢印型でなければならない。^[4]車両交通（公共交通機関の車両以外）を規制するための許容信号は、第23条に概説されている。^[4]

緑色の矢印は、その方向への接近を示すメイン信号が赤色であるにもかかわらず、ドライバーが特定の方向にしか通行できないことを示すために信号に追加されます。または、別の緑色の信号と組み合わせると、曲がる交通が対向車よりも優先されることを示すことができます（「フィルター矢印」として知られています）。^{[19] : 3.5}点滅する黄色の矢印は通常、道路利用者が矢印の方向に進む前に（他のドライバーや歩行者に）道を譲らなければならないことを示します。これらはより安全で、遅れが少なく、より柔軟であるため使用されます。点滅する黄色の矢印は通常、点灯した黄色の下に表示されます。^[20]

矢印のアスペクトは、特定の動きを許可したり、道路利用者に他のメッセージを伝えたりするために使用されることがあります。緑の矢印は、ドライバーに特定の方向にのみ曲がるように要求したり、信号が赤のときにドライバーが特定の方向に進むことを許可したりするために表示される場合があります。 ^{[19] : 3.5}一般的に、緑のフェーズは、緑のフェーズの開始時（「先行ターン」）または緑のフェーズの終了時（「遅れターン」）に点灯します。^[要出典]緑信号の横に「指示矢印」が表示される場合があります。これは、ドライバーに、対向車が停止しているため、その車線を横切るときに道を譲る必要がないことを示します。右折車（左側通行）または左折車（右側通行）は通常優先権がないため、この矢印は、次のフェーズが始まる前に、右折車が通過できるようにするために使用されます。^{[19] : 3.5}

この設定にはいくつかのバリエーションがあります。1 つのバージョンは、5 つのライトが付いた水平バーです。緑色と黄色の矢印は、標準の緑色と黄色のライトの間にあります。垂直の 5 つのライト バーは、標準の緑色ライトの下に矢印を保持します (この配置では、黄色の矢印が省略され、緑色の点灯ライトの下に緑色の矢印だけが残る場合や、単一のランプ ハウジング内に緑色と黄色の矢印の両方を表示できるLEDベースのデバイスが使用される場合があります)。 ^{[引用が必要]}カナダの一部で見られる新しい LED 方向指示矢印には、多色アニメーションが可能なものがあります。このようなライトは、多くの場合、専用の方向指示が許可されているときに点滅してアニメーションする緑色または黄色の矢印を表示しますが、その後、赤い線が入った白い背景の赤い矢印に変わり、方向指示が許可されなくなったことを強調します。これらのライトには、「方向指示禁止」という文字が表示されるか、鉄道またはライト レールの踏切の場合は「列車」など、方向指示が許可されない理由の説明が表示されることがよくあります。^{[引用が必要]}

3 つ目のタイプは「ドッグハウス」または「クラスター ヘッド」と呼ばれ、2 つの通常のライトがある垂直の列が信号の右側にあり、2 つの矢印がある垂直の列が左側にあり、通常の赤信号が 2 つの列の上中央にあります。オーストラリアとニュージーランドのクラスター信号は6 つの信号を使用し、6 つ目は標準の赤信号とは別に機能する赤い矢印です。^{[要出典]カナダの}オンタリオ州とケベック州の交差点で時々見られる 4 つ目のタイプには、専用の左折ランプ自体がありません。代わりに、通常の緑のランプが高速で点滅し、直進の許可と、点灯した赤ランプで停止している対向車の前で左折する許可を示します。 （この「先行緑」または点滅緑は、このシステムに慣れていないドライバーにとっては、多少驚きと混乱を招く可能性があります。また、点滅緑信号が歩行者制御の横断歩道を示しているブリティッシュコロンビア州への訪問者の間でも混乱を引き起こす可能性があります。このため、オンタリオ州は点滅緑信号の使用を段階的に廃止し、代わりに矢印に置き換えています。）^{[21] [22]}

ベトナムや中国で人気のカウントダウン ライトは、メイン信号灯の横 (または上または下) に設置される追加ライトです。カウントダウン ライトは、点灯しているライトの色に合わせて、異なる色 (通常は赤、黄、緑) のカウントダウン番号で表示されます。ライトが「0」(または 1) までカウントすると、メイン ライトの色がすぐに変わります。カウントダウン ライトには 10 の位にゼロがある場合とゼロがない場合があり、ゼロになる準備ができたときに点滅するカウントダウン ライトもあります。黄色のライトにもカウントダウン ライトが付いている場合がありますが、ほとんどのライトにはありません。通常、カウントダウン ライトには 2 桁の数字があり、メイン ライト (通常は赤ライト、まれに緑ライト) の時間が 100 秒を超える場合、ライトの種類に応じて、次の可能性が発生する可能性があります。

1. ライトはカウントダウンしていませんが、残り 99 秒になるとカウントを開始します。スタンバイ時間中は、ライトが「99」、「00」、「--」と表示されたり、表示されない場合があります。
2. タイムアウトの最後の 2 桁のカウント ライト (時間が 115 秒の場合、カウンター ライトは 15 です。時間が 109 秒の場合、「-9」または「9-」としてカウントされるライトの種類もあります)
3. ディスプレイの十の位は文字になります。A0 は 100 秒間、B0 は 110 秒間、というように表示されます。
4. 最後の 2 桁のみを表示しますが、100 を超えていることを示すために点滅します。

韓国では、黄色信号ジレンマゾーンは法的に認められていません。つまり、黄色信号が点灯しているときは、信号が見えたときに安全に停止できない場合でも、交通は停止線を通過したり、交差点に進入したりすることはできません。

このことは、2024年5月に韓国最高裁判所が、最高速度40km/h（許可速度の55%超）の道路でドライバーが62km/hでスピード違反していた事件について下した判決によって再確認された。^[ 23 ^{] [24] [25] [信頼できない情報源？ ]}

韓国国内では「非現実的で無理がある。さらに急ブレーキによる多重衝突も起こり得る」との批判が出ている。

2016年に最高速度が時速60キロに制限されたとき、この種の衝突に対する提案された代替案はラウンドアバウトのみであり、速度遵守の増加と速度練習の削減、または高齢者ゾーンも提案された解決策でした。^[26]

信号が赤でない場合、交差点で右左折する車は黄色信号に巻き込まれる可能性がある。信号が黄色に変わると、右左折するドライバーは対向車が止まると思い込み、衝突事故につながる可能性がある。このため、米国では黄色信号に巻き込まれる可能性のある一連の行為を禁止している。^[27] これは、緊急車両や鉄道が通常の信号操作を先取りした場合にも発生する可能性がある。 ^[28]米国では、「黄色信号に巻き込まれる」状態が存在する交差点には、「対向車は青信号が延長されました」または「対向車は青信号が延長されている可能性があります」という標識を掲示する必要がある。^{[29] [30]}

米国はウィーン条約の締約国ではないが、統一交通管制装置マニュアル（MUTCD）に同国における正しい運用が概説されている。米国では、1つの信号機に3、4、または5つの側面がある（ただし、連続した動きを示すために、1つの側面の緑の矢印が表示される場合がある）。信号は、赤、黄、緑の順に垂直（上から下）または水平（左から右）に配置する必要がある。^[31]米国では、1つの側面の点滅する黄信号は警告標識への注意喚起に使用でき、1つの側面の点滅する赤信号は「停止」、「進入禁止」、または「逆走」標識への注意喚起に使用できる。^[31]交差点制御ビーコンと呼ばれる点滅する赤または黄のライトは、交差点の停止標識を強化するために使用される。^[32] MUTCDは、次の車両信号を規定している：^[31]

カナダのケベック州と沿海地方では、信号機は水平に配置されることが多いが、それぞれの側面は異なる形をしている。赤は正方形（通常の円よりも大きい）で、通常は器具の両端に2つずつある。黄色はダイヤモンド型、緑は円である。米国の南部および南西部の多くの州では、暴風雨やハリケーンの際に風の抵抗を緩和するため、ほとんどの信号機が同様に水平になっている。^[33]日本の信号機も、緑色の「go」信号が「青」（通常「blue」と翻訳される）と呼ばれることを除いて、ほとんど同じ規則に従っている。これは、日本語の歴史的な変化を反映している。その結果、日本の当局は1973年に「go」信号を可能な限り青みがかった緑色に変更することを命じ、国際的な「緑はgo」の規則に違反することなく、名前を色に近づけた。^[34]

英国では、通常の信号機は次の順序に従います。^[35]

• 赤 – 停止、進まないでください
• 赤と黄色 – 先に進む準備はできているが、まだ先に進めない
• 緑 – 交差点または横断歩道が空いている場合は進みます。車両は交差点または横断歩道を塞ぐことはできません。
• 黄色 – 安全でない限り停止してください

速度標識とは、特別な信号機、可変交通標識、または可変メッセージ標識であり、運転者に次の信号機に青信号で近づくための推奨速度を示し、赤信号で交差点に到達して停止することを避けるためのものである^{[36] 。 [37] [a]}

歩行者用信号は、歩行者に道路を横断するタイミングを知らせるために使用されます。ほとんどの歩行者用信号機には、歩行者用信号（通常は歩いている人の形をしており、通常は緑または白）と歩行禁止用信号（通常は赤またはオレンジ色の人の形または手）の2つの信号が付いていますが、他のバリエーションも存在します。^[38]

歩行者が交差点間で道路を横断する必要がある場合、横断歩道や信号のない横断歩道の代わりに信号制御の横断歩道が設けられることがあります。信号機は通常、車両の速度が速い交差点、車両または歩行者の流れが大きい交差点、または信号のある交差点の近くで使用されます。^{[19] : c.18}英国では、このタイプの横断歩道はペリカン横断歩道と呼ばれていますが、より現代的な反復ではパフィン横断歩道やペデックス横断歩道と呼ばれています。英国では、これらの横断歩道には通常、通常のタイプ（赤、黄、緑）の信号が少なくとも4つ必要で、各方向に2つずつあります。さらに、歩行者には押しボタンと、赤と緑の歩行者で構成される歩行者信号が提供されます。向こう側信号は横断歩道の向こう側に設置され、手前側信号は信号の下に、対向車の方向を向いて設置されます。^{[19] : c.18} HAWKビーコンは、米国の交差点の中間地点で使用されている特別なタイプの交通信号です。これは、1つの黄色の信号の上に2つの赤色信号があります。歩行者が十字ボタンを押すまでビーコンは点灯していません。その後、黄色の信号が点灯し、続いて両方の赤色信号が点灯し、この時点で歩行者用の「歩行」シンボルが点灯します。横断段階の終わりには、「歩行禁止」シンボルが点滅し、黄色の信号も点滅します。^[44]

歩行者は、通常、都市部の信号付き交差点に、設備なし、平行歩行、交通と歩行、または全赤段階の 4 つの方法のいずれかで組み込まれます。歩行者の需要が低い場合、歩行者が許可されていないエリアの場合、または地下鉄や高架がある場合は、設備が提供されないことがあります。正式な設備が提供されないということは、歩行者が横断しても安全かどうかを自分で判断する必要があることを意味し、歩行者にとっては不安になる可能性があります。^{[19] : 71}「平行歩行」設計では、歩行者は交通の流れに沿って歩きます。先行歩行者間隔が提供される場合があり、これにより、交通が青信号になる前に歩行者に「歩行」信号が与えられ、車両が曲がり始める前に歩行者が横断歩道で位置を確立し、ドライバーに道を譲るよう促すことができます。^[45]「交通と歩行」設備により、歩行者は他の交通の動きと同時に移動でき、動きが衝突することはありません。これは、一方通行の道路で、曲がる動きが禁止されているか、直進運動が曲がる動きとは別の段階で行われる場合にうまく機能します。分離島も提供できます。交通は島の両側を通過し、歩行者は他の流れの間で安全に道路を横断できます。^{[19] : 72}

全赤信号は、歩行者専用信号、歩行者スクランブル、バーンズダンスとも呼ばれ、^[b]交差点ですべての車両交通を停止し、歩行者が車両と衝突することなく安全に横断する時間を確保します。これにより、斜め横断が可能になります。これにより、サイクルタイムが長くなり、歩行者の待ち時間が長くなる可能性がありますが、後者は歩行者専用信号を 2 つ設置することで緩和できます。^{[19] : 71–72}

歩行者カウントダウンタイマーは、都市部の信号制御交差点で一般的になりつつあります。歩行者カウントダウンが表示される場合、通常は点滅手信号（米国とカナダ）またはブラックアウト期間（英国）と組み合わせて使用​​され、点滅手信号またはブラックアウトが終了するまでの残り時間を秒単位で表示します。^{[19] [46]}歩行者カウントダウンタイマーは、赤信号や黄色信号で走行するドライバーの数を大幅に増加または減少させることはありません。研究によると、歩行者カウントダウンタイマーは従来の歩行者信号よりも歩行者の遵守を大幅に改善することがわかっていますが、結果はまちまちです。^{[46] [47]}

「歩行者の注意散漫」が原因で死亡する歩行者の12～45%は携帯電話の使用に関連していることから、^[48]一部の都市（シドニー、ソウル、アウクスブルク、ボーデグラフェン、テルアビブ、シンガポールなど）では、横断歩道の手前の歩道にLEDストリップを埋め込んで、注意散漫な歩行者に横断歩道が迫っていることを警告している。^[49]この追加信号は従来の信号と同期しており、注意散漫な歩行者に頭を上げなくても安全に道路を横断できることを知らせることで、負傷率を減らすことを目指している。

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  スマートフォンのゾンビライトが緑色に点灯
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  スマートフォンのゾンビライトが緑色に点灯、クローズアップ
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  スマートフォンのゾンビライトが赤く点灯
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  赤いスマートフォンゾンビライト、クローズアップ

オーストラリアなどの一部の管轄区域では、視覚障害のある歩行者のために、歩行者用信号に音響装置が取り付けられている。歩行者用信号が赤のときはゆっくりとしたビープ音が鳴り、信号が緑のときは連続したブザー音または速いビープ音が鳴る。オーストラリアのクイーンズランド州、ニューサウスウェールズ州、ビクトリア州、西オーストラリア州では、音は押しボタンと同じユニットで生成される。ボタンの上の円で音が生成され、歩く方向を指し示す隆起した矢印とともに感じることができる。^[50]この支援技術システムは、カナダの都市の混雑した交差点でも広く使用されている。英国では、パフィン横断歩道とその前身であるペリカン横断歩道が、道路を渡っても安全であることを示すために速いビープ音を鳴らす。ビープ音は夜間は無効になっており、近隣住民の迷惑にならないようにしている。^[51]

米国の一部の州では、混雑した交差点で、目の不自由な人のためにボタンがビープ音を発します。信号が変わると、ボタンに内蔵されたスピーカーから録音が流れ、目の不自由な人に安全に渡れることを知らせます。信号が赤に点滅すると、録音はカウントダウン タイマーでカウントダウンを開始します。ニュージーランドなど、いくつかの国では、聴覚障害者や視覚障害者が安全に横断できるように信号が変わったことを体感できる技術も導入されています。ボタン機構を収納しているボックスの底部のくぼみに収まっている小さなパッドが、信号が変わって横断できるようになると下方に動きます。これは、視覚や聴覚を感知する能力が限られている、横断を待っている人なら誰でもそれを感じ取れるように設計されています。日本では、視覚障害者を支援するために、信号機から鳥の鳴き声を真似た電子音が鳴ります。信号機によっては、どの方向が青信号かわかるように、音の順序と種類が固定されているものもあります。一般的には、小鳥の鳴き声である「ピヨ」「ピヨピヨ」や、カッコウの鳴き声である「カッコー」「カカッコー」などがこのシステムに関連付けられている。 ^[52]リトアニアの横断歩道では、信号が消える直前にゆっくりとしたビープ音が鳴るものがある。

信号制御の交差点への進入路に自転車専用レーンまたは自転車道がある場合、自動車と自転車の衝突を減らすために、自転車を安全に交差点に組み込む方法を考慮する必要があります。

信号機の停止線の後に先行停止線を設置することができます。これにより、自転車は赤信号で交通の前に立ち、先行することができます。^[53]

米国では、設計アドバイスでは、自転車レーンは右折レーンの左側の交差点まで続くようにすることが一般的に推奨されていますが、これでは自動車が右車線に入りたい場合に自転車レーンを悪い角度で横断しなければならないため、衝突が発生します。^[54]

オランダの工学原理では、自転車は交差点の右側にとどまり、縁石で保護されている。これにより、停止線で自転車が自動車の視線の先に入るため、自転車は曲がる交通よりも先にスタートできるため、安全性が向上する。また、この設計により、自転車は交差点の中央で待たずに反対側に曲がることができる。^{[54]英国の技術者は、}マンチェスターなどで、自転車に最適化された保護信号（CYCLOPS）交差点を通じてこの設計に革新をもたらした。これにより、自転車道が信号交差点の端に配置され、自転車と歩行者に自動車交通から完全に分離された単一の全赤フェーズが与えられ、歩行者の横断時間が短縮される。^[55]

あるいは、交差点に近づくときや、自転車道が道路を横切るときに歩行者とみなされ、歩行者と自転車用の信号（英国ではトゥーカン横断歩道として知られている）が設置されることもある。 ^[56]

公共交通機関の信号機は、多くの場合、民間交通の信号機とは異なる信号を使用します。信号機は、文字、矢印、または白色または（通常は 100ワットのLED ）カラー ライトのバーです。

MUTCDは、2つまたは3つのレンズを備えた標準的な垂直方向の信号を指定し、黒い背景に白い線を表示します。^{[57] ：図8C-3}

一部のシステムでは、バスに B の文字、路面電車に T の文字が使用されています。ミネソタ州ミネアポリスのMETROライトレールシステム、アリゾナ州フェニックスのValley Metro Rail、ニューオーリンズのRTAストリートカーシステムは、それぞれの都市の中心業務地区で、ベルギー/フランスのシステムの簡略版を使用しており、「進む」と「止まる」の構成のみが使用されています。黄色と同等の 3 番目の信号は、「進む」信号を点滅させることで実現されます。

一部のヨーロッパ諸国とロシアでは、公共交通機関（路面電車、および専用レーンを使用するすべての交通機関）用の専用信号機には、文字 T を形成する 4 つの白色ライトがあります。 ^[要出典]上部の 3 つのライトが点灯している場合は、「停止」を意味します。下部のライトと上列のいくつかのライトが点灯している場合は、示された方向に進む許可を意味します。路面電車の信号の場合、交差点に路面電車の分岐や方向転換がない場合は、代わりに文字 T の形をした 1 つの黄色の信号というより単純なシステムが使用され、路面電車は信号が点灯しているときのみ進む必要があります。

北欧諸国の路面電車の信号機には、異なる形の白色灯が採用されている。「停止」は「S」、「注意」は「—」、特定方向への通行を許可する矢印などである。^[58]スウェーデンでは、すべての信号機に白色灯と特別な記号（「S」、「–」、矢印）が採用されており、通常の信号機と区別されている。

オランダは、図の上段に示されている独特の「ネゲノーグ」（9つの目）デザインを使用しています。^[59]下段の信号は、ベルギー、ルクセンブルク、フランス、ドイツで使用されています。信号は（左から右に）「直進」、「左折」、「右折」、「どの方向でも通行可能」（通常の信号の「緑」と同じ）、「緊急ブレーキが必要でない限り停止」（「黄色」と同じ）、「停止」（「赤」と同じ）を意味します。

日本では、路面電車の信号は通常の車両信号の下にありますが、路面電車用の信号の色はオレンジです。上部の小さなライトは、車両のトランスポンダー信号が信号機で受信されたことを運転手に知らせます。香港では、路面電車には緑の信号の代わりに、黄色の T 信号が使用されます。さらに、路面電車のジャンクションには、線路の方向を示す別の信号セットが用意されています。オーストラリアとニュージーランドでは、バスまたは路面電車 (それぞれ) が優先権を持っていることを示すために、緑の信号の代わりに白い「B」または「T」が使用されることがあります。

• 
  香港のT信号（路面電車）
• 
  ドイツ、カールスルーエのバスと路面電車の信号

一部の地域では、割り込み可能な信号があり、通常は消防車、救急車、パトカーなどの緊急車両などの特別な交通を優先します。^{[60] [61]}ほとんどのシステムは、信号機の上または近くにあるセンサーで受信される電波、赤外線信号、またはストロボライト信号を送信する小型送信機で動作します。一部のシステムでは音声検出を使用しており、特定の種類のサイレンを使用し、信号機構造の受信機で検出する必要があります。

起動すると、通常の信号サイクルが一時停止され、「優先シーケンス」に置き換えられます。優先シーケンスを起動した車両の信号を除き、交差点へのすべての進入路の信号が「赤」に切り替わります。優先シーケンスが起動されたことを優先車両に知らせ、緊急車両の接近を他の運転者に警告するために、近くに追加の信号灯が配置される場合もあります。優先シーケンスを起動した車両がセンサーを通過すると、通常の信号サイクルが再開されます。

優先的措置の代わりに、ほとんどの管轄区域では、緊急車両は信号機を尊重する必要はありません。しかし、緊急車両は信号機に逆らって交差点を横断する際には、減速し、慎重に進み、緊急灯を点灯して対向車のドライバーに優先権を警告する必要があります。^{[62] [63]}

優先権は、優先権を持つ車両にサービスを提供するために信号の通常の動作を直ちに中断し、通常は緊急時の使用のために確保されていますが、「優先権」は、特定の車両、特にバスなどの大量輸送車両の遅延を減らすことを目的とした一連の戦略です。輸送を優先するためのさまざまな戦略がありますが、それらはすべて、接近する輸送車両を検出し、信号のタイミングをわずかに調整することで機能します。これらの調整は、輸送車両が赤信号間隔中に到着する可能性を減らすか、停止している車両の赤信号間隔を短くするように設計されています。優先権は、優先権のように、輸送車両が到着した瞬間に常に青信号になることを保証するものではありません。

信号サイクルをスムーズに操作するために、単純な時計仕掛けのメカニズムから高度なコンピュータ制御システムまで、さまざまな制御システムが使用されています。コンピュータ化されたシステムは通常、ループ検出器または交差点のアプローチにある他のセンサーによって作動、つまり制御されます。エリア全体の調整により、車両または自転車道に青波システムを設定できます。 ^[64]スマート信号システムは、従来の作動、より広範なセンサーアレイ、および人工知能を組み合わせて、信号システムのパフォーマンスをさらに向上させます。^[65]交通信号の交差点または交差点は通常、近くのキャビネット内に取り付けられたコントローラーによって制御されます。 ^[66]

「フェーズ」（オーストラリアとニュージーランドでは「信号グループ」）は、同時に表示される信号で、たとえば、同じ交通進入を制御する複数の青信号などです。「移動」とは、車両または歩行者が通行を許可されている交差点を通る任意の経路であり、これらの経路が互いに交差する場合は「競合」します。ステージ（ANZ では「フェーズ」）は、同時に移動する競合しないフェーズのグループです。ステージはまとめて「サイクル」と呼ばれます。^[67] 2 つの競合する青フェーズ間の時間は「インターグリーン期間」と呼ばれ、特に交差点の中央で待っている可能性のある右左折車両のために、交差点が安全に空くように適切な長さに設定されます。これにより、すべての進入に赤信号が表示され、車両が進むことができない、すべて赤のステージになることがよくあります。このすべて赤は、歩行者が一斉にどの方向にも空の交差点を横断できるように延長されることがあります。 ^[68]一部の信号機には「全赤」の段階がなく、他の信号が赤に変わった瞬間に交差交通の信号が緑に変わります。^[c]

多くの信号機設備には、交通システムの柔軟性を高めて変化する交通の流れに対応できるように、車両作動装置、つまり検知装置が取り付けられています。検知装置は、信号機のヘッドに取り付けられたデジタルセンサーや路面内の誘導ループの形で提供されます。誘導ループは故障の可能性が低いため便利ですが、そのシンプルさにより、特にオートバイや自転車などの軽量車両が関係する状況に対処する能力が制限される場合があります。 ^[69]この状況は、他の交通量が少ない時間帯や、小型車両が交通量の多い方向から来ていないときに最もよく発生します。^[70]

インターグリーンのタイミングは通常、交差点の大きさに基づいており、2秒から5秒の範囲です。^[要出典]モデリングプログラムには、インターグリーンの時間を自動的に計算する機能が含まれています。インターグリーン期間は、交差点内のすべての衝突ポイントの経路距離を計算することによって決定されます。これは、優先権を失う動きが衝突ポイントまで移動した距離から、優先権を得る動きが同じ衝突ポイントまで移動した距離を差し引いたもので、衝突ポイントの可能性（歩行者を含む）を使用して、最後の車両が最も遠い衝突ポイントを通過するのにかかる時間と、次の段階の最初の車両が衝突ポイントに到着するまでの時間の両方を計算します。作動式交差点では、インターグリーンは交通状況を考慮して変化させることができます。^[19]

技術者は、交通当局によって通常標準化されている黄色のタイミング（および必要に応じて赤黄色のタイミング）も設定する必要があります。たとえば、英国では、黄色の時間は全国的に 3 秒、赤黄色の時間は 2 秒に固定されており、その結果、最小の青信号間の時間は 5 秒（および全赤時間）になります。^[19]米国も最小 3 秒を使用していますが、地方の交通当局は、特に広い郊外の道路でタイミングを長くすることができます。このばらつきにより、黄色の時間が短い自治体が赤信号カメラを使用すると論争が起こりました。^[71]歩行者信号が使用されている場合、「横断の誘い」のタイミング（歩行者信号が点灯している期間）とクリアランス期間（歩行者信号が点滅するか信号が表示されていない時間）を計算する必要があります。これは通常、設計速度、たとえば 1.2 m/s（3.9 フィート/秒）に対して設定されます。同様に、センサーを使用してこれらを延長することができ、動きの遅い歩行者が道路を横断する時間を長くすることができます。^[19]

国や地方の高速道路当局は、国や地方の規制に従って、交通信号の仕様や信号付き交差点の設計に関するガイダンス文書を発行することが多い。例えば、米国では連邦道路局が統一交通管制装置マニュアルと信号付き交差点情報ガイドを発行しており、これは実務者が情報に基づいた決定を下すのに役立つベストプラクティスと対策をまとめたものである。^[72]

可変レーン制御は、車線使用制御信号を使用するインテリジェント交通システムの一種で、通常は車道の上のガントリーに設置されます。これらの信号は潮流システムで使用され、緑色の信号または矢印（許可）または赤色の信号または十字（禁止）を使用して、利用可能な1つ以上の車線の使用を許可または禁止します。^[73]可変レーン制御は、料金所でブースの開閉を示すために、または渋滞時にスリップロードからの合流を容易にするために使用されています。^[73]

米国、特に南東部では、「連続流」車線がしばしば存在する。この車線は、他の車線や交差道路の信号の状態に関係なく、連続した交通の流れを許可する車線を指す、常に緑色の矢印 1 本で保護されている。連続車線には、側道から曲がる車両が連続車線に入るために二重白線を越えてはならず、二重白線を通過するまでは、隣接車線から連続車線への車線変更や連続車線から隣接車線への車線変更は許可されないという制限がある。連続車線の中には、連続車線と通常の車線の間にある隆起した縁石で保護されているものもあり、白や黄色の反射塗料またはテープが貼られており、曲がる車両や隣接する車両が車線に入ることを禁止している。^[要出典]

連続通行車線は、幹線道路の右側に側道や私道の入口がない「T」字路にのみ設置されています。また、歩行者は連続通行車線のある交差点で幹線道路を横断することはできませんが、側道での横断は許可される場合があります。連続通行車線のある交差点には、交差点の約 500 フィート (150 メートル) 手前に「右車線連続通行」などの文言を記した白い規制標識が設置されます。故障や設計など、何らかの理由で矢印が消えた場合、連続通行車線を通る交通は、隣接する車線の通常の交通パターンに戻りますが、制限車線への進入や制限車線からの出入りは引き続き禁止されます。^{[引用が必要]}

この 3 面基準は、ミシシッピ川上流の閘門でも使用されています。赤は別の船舶が通過中であることを意味します。琥珀色は、閘門室が空になっているか、接近する船舶のレベルに合わせて水位が満たされていることを意味します。ゲートが開いた後、緑は船舶が進入できることを意味します。

鉄道信号機は、列車をその進路内で停止させるために、通常、色の位置が逆になっています。つまり、運転士の目線より上の信号の場合、上が緑で下が赤というのが、線路上の信号色の標準的な配置です。この違いには、次の 3 つの理由があります。運転士と信号機の間にある背の高い車両によって鉄道信号機が隠れる心配がない。霧の中での列車の速度は道路車両よりもはるかに速いため、最も制限の厳しい信号機が運転士の目線に最も近いことが重要である。また、鉄道信号機は風雨にさらされる田舎の場所にあることが多いため、一番下の信号機以外の信号機が、下の信号機のフードに積もった雪によって隠れる恐れがある。

信号機は社会規範と法的ルールに基づいて交通の流れを制御します。ほとんどの法域では、交通信号に従わないことは違法であり、警察または赤信号カメラなどの装置は、法律を破ったドライバーに罰金やその他の罰則を科し、場合によっては起訴することができます。^[74]米国で行われた調査では、大多数のドライバーが赤信号を高速で無視するのは危険であると考えており、赤信号を無視する最も一般的な理由として、不注意な運転、大型車の後ろを走っているとき、または悪天候であることがわかっています。^{[75] [76]}

車両用信号交差点に関する規則は、管轄区域によって異なります。たとえば、北米では、赤信号が出ているときでも、ドライバーが縁石から縁石まで（つまり、ほとんどの交差点で右折）できることが一般的です。^{[77] [78]}一方、矢印信号または交通標識で明示的に許可されていない限り、この赤信号での右折ルールはヨーロッパでは一般的ではありません。^{[79] [80] [81] [82]}

一部の地域では依然として一般的な従来の信号機照明では、標準的な電球が使用されています。光は、鏡面ガラスまたは研磨されたアルミニウムの反射ボウルで反射し、ポリカーボネートプラスチックまたはガラスの信号レンズを通過します。信号機によっては、これらのレンズが特定の屈折パターンを含むようにカットされています。従来は、白熱電球とハロゲン電球が使用されていました。光出力の効率が低く、単一障害点（フィラメントの焼損）のため、一部の交通当局は、消費電力が少なく、光出力が高く、寿命が大幅に長いLEDアレイで信号機を改造することを選択しています。 ^{[要出典]さらに、個々のLEDが故障した場合でも、光出力は低下しますが、アスペクトは引き続き機能します。LEDアレイの光パターンは}、プリズムレンズを取り付けた白熱電球またはハロゲン電球のパターンに匹敵します。

LEDライトの低消費電力は、冬季に一部の地域では運転上の危険となる可能性がある。白熱電球やハロゲン電球は一般的に個々のライトに積もった雪を溶かすほど熱くなるが、LEDディスプレイはわずかなエネルギーしか使用しないため、雪が積もるほど熱くならない。^{[83] [84]}安全上の懸念への対応として、レンズに加熱素子が開発された。^{[85] [86]}

3M の高視認性信号機などの信号機は、光拡散光学系とフレネル レンズを使用して信号表示を作成します。これらの「プログラム可能な視認性」信号機の 150 W PAR46 密閉ビーム ランプからの光は、信号機の背面にある 2 組のガラス レンズを通過します。最初のレンズは曇りガラス拡散レンズで、光を直径約 5 インチの均一な光の球に拡散します。次に、光は、光学リミッター (3M のレンズ自体の定義) と呼ばれるほぼ同一のレンズを通過します。このレンズは「プログラミング レンズ」とも呼ばれ、直径も 5 インチです。^{[引用が必要]}

これらの信号は、特殊なアルミホイルベースの粘着テープを使用して、プログラミング レンズによって「マスク」またはプログラムされ、特定の車線でのみ表示が表示されます。これらのプログラム可能な視認性信号の前面には 12 インチのフレネル レンズがあり、各レンズは米国運輸技術者協会(ITE) の色度および輝度の標準を満たすように着色されています。フレネル レンズは、ランプによって生成された光出力を平行化し、意図された車線に均一な光を表示します。

それぞれの交通にとって望ましい視認性が得られるように配置および設置されていることに加えて、一部の信号機は、他の車線からの誤解を最小限に抑えるために、向きを変えたり、ルーバーを付けたり、日よけを付けたりもしています。たとえば、隣接する直進車線の信号機のフレネルレンズは、左折する車両が自分の青矢印を予期しないように向けられることがあります。Intelight Inc. は、ソフトウェア制御の LED アレイと電子機器を使用して光線を目的の接近方向に向けるプログラム可能な信号機を製造しています。 ^[87]この信号は、3M や McCain のモデルとは異なりプログラムされています。製造元のソフトウェアがインストールされたラップトップまたはスマートフォンに接続する必要があります。接続は、ダイレクトシリアルインターフェイスキットを使用して直接行うことも、無線キットを使用して WiFi 経由でワイヤレスで行うこともできます。向きを変えることに加えて、フレネルレンズ、ルーバー、バイザー、バックパネルは、日光によって信号面のコントラストと視認性が低下する場所で役立ちます。これらの信号の典型的な用途としては、斜めの交差点、特定の複数車線制御、左折ポケット信号、または複雑な交通状況が存在するその他のエリアなどがあります。

米国の信号機は現在、直径約 12 インチ (300 mm) のライトで設計されています。以前の標準は 8 インチ (200 mm) でしたが、徐々に廃止され、より大きくて視認性の高い 12 インチ ライトが採用されつつあります。また、1 つ以上の 12 インチ ライトと 1 つ以上の 8 インチ (200 mm) ライトを同じライトに組み合わせたハイブリッド設計も使用されています。

英国では、12インチのライトには、デイビッド・メラー設計のメラーデザイン信号機ヘッドのみが採用されていました。これらは、信号機による光損失を補うために、シンボル光学系用に設計されていました。しかし、英国道路庁が後援し、英国バーミンガムのアストン大学が実施した調査の結果、1990年代半ばに光学設計の強化が図られました。^{[誰による批判? ]}日光ウォッシュアウト(太陽光が当たるため、点灯した信号が見えなくなる) やサンファントム(太陽の角度が低いときに放物面鏡で反射した太陽光が原因で、点灯していないのに信号機が点灯しているように見える) に対する批判を受けて、レンズレットを使用して従来の白熱電球からの光をマットブラックのフロントマスクの開口部に集光する信号機が設計されました。これにより、簡単に製造できるソリューションで両方の問題が解決されました。この設計は成功を収め、ケントの SIRA Ltd で、後に独立した光学設計者として活躍したマーク・アストン博士のエンジニアリング設計を通じて、多くの交通信号機メーカーによって生産されました。^[要出典]

メーカーは道路庁から汎用設計のライセンスを取得し、アストン博士は各メーカー向けに独自のソリューションを設計しました。電球バージョンと LED バージョンの両方の信号機を製造しているこれらの信号機は、現在でも英国の道路で最も一般的なタイプの信号機です。ファントム防止の非常に視認性の高いアストンレンズの発明により、8 インチ (200 mm) のライトでもプレーンレンズと同じ出力が得られるように設計できるため、より大きな表面積は不要になりました。その結果、12 インチ (300 mm) のライトは英国での使用が承認されなくなり、TSRGD (交通標識規則および一般指示) に従って、新規設置されるすべてのライトは 200 mm (8 インチ) にする必要があります。一時的または交換用の信号機については例外が設けられています。^[要出典]

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  オーストラリア、キャンベラのパートタイムのポール/台座取り付け式信号機
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  ナイジェリア、エキティ州のマストアーム信号機
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  台湾の台北にある歩道橋に設置された水平信号機
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  ニューヨーク州カナジョハリーのダミーライト。2021年に撤去された^。[88]

MUTCD は、5 種類の信号機マウントを特定しています。台座では、信号機ヘッドは 1 本のポールに取り付けられます (これは英国での通常の設置方法です)。^{[89] [19]}マスト アームでは、信号機ヘッドはポールから突き出た道路上の剛性アームに取り付けられます。張力ポールでは、信号機はワイヤーで道路上に吊り下げられ、反対側の縁石のポールに取り付けられます。これは米国で最も一般的な設置方法です。ユニポールは張力ポールに似ていますが、ワイヤーでつながれた 2 本のポールではなく、道路上の単一の構造物です。最後に、信号機は高架などの既存の構造物に取り付けることができます。^[89]ダミー ライトは、交差点の中央に設置され、固定サイクルで動作する交通標識です。これらは一般に安全上の懸念から廃止されていますが、歴史的価値のためにいくつか残っています。^[90]

信号は、交差点の停止線と縁石線の間（近側）か、交差点の反対側（遠側）に設置することができます。ヨーロッパ諸国では​​、信号は近側に設置されることが多いです。^[91]英国では、少なくとも2つの信号機（プライマリヘッドとセカンダリヘッドと呼ばれる）が必要であり、通常1つは近側、もう1つは近側または遠側に設置できます。^[19]米国では、信号は通常遠側に設置されますが、一部の州では近側信号も使用されています。近側信号は、ドライバーが赤信号を見る時間が長くなり、歩行者横断歩道に侵入する可能性が低くなるため、道路の安全に有益です。^[91]

ドライバーは、平均して移動時間の約2%を信号付き交差点の通過に費やしています。^[92]信号機は交差点の交通容量を増やし、側道の交通の遅れを減らすことができますが、幹線道路の交通の遅れを増やすことにもなります。^[93] オランダの革新的な交通技術者であり、共有スペース計画の先駆者であるハンス・モンダーマンは、信号機の役割に懐疑的で、次のように述べたと伝えられています。「信号機は、それが役立つ場所にのみ必要ですが、まだそれが役立つ場所を見つけていません。」^[94]

世界経済フォーラムの調査によると、信号のある交差点は、局所的な大気汚染率の上昇と関連していることが判明しました。ドライバーは信号で頻繁に加速したり停止したりするため、ピーク時の粒子濃度は、自由走行時よりも約29倍高くなる可能性があります。WEFは、交通当局が交通信号を同期させ、代替の交通管理システムを検討し、住宅地、学校、病院から離れた場所に信号を設置することを検討することを推奨しています。^[92]

衝突する交通の流れを時間内に分離することで、右左折や横切る交通による直角衝突の可能性を減らすことができますが、追突事故の頻度が最大 50% 増加する可能性があります。^[95]直角衝突や右左折時の衝突は負傷につながる可能性が高いため、これは多くの場合許容できるトレードオフです。また、自転車や歩行者の交通の安全に悪影響を与える可能性があります。 1979 年から 1988 年にかけて、ペンシルベニア州フィラデルフィア市は、不必要な 199 の交差点の信号を撤去しました。平均して、不必要な信号が撤去された後、交差点での衝突は 24% 減少しました。^[95]これらの信号機は、その後解決された交通に対する抗議のために 1960 年代に設置されました。1992 年までに、426 の交差点で 800 を超える信号機が撤去され、これらの交差点での衝突件数は 60% 減少しました。^[96]

新しい信号機が害よりも利益をもたらす場所にのみ設置されることを確実にし、既存の信号機が不要になった場合に撤去を正当化するための基準が策定されました。信号機は、他の幹線道路または集散道路との交差点にある幹線道路、またはインターチェンジが必要ない高速道路に設置されることが最も多いです。状況によっては、交通量の多い集散道路に信号機が設置されていることもあります。

国際市町村信号協会は、交通信号や制御装置に関する基準について意見を提供しています。一例として、協会が統一交通管制装置マニュアル（MUTCD）に提供した意見があります。^[97] MUTCDは、米国運輸省（USDOT）の連邦道路管理局（FHWA）によって発行されています。 ^[98]

アメリカ合衆国では、交通管制信号の設置基準は統一交通管制装置マニュアル（MUTCD）によって規定されており、9つの令状で基準を定義している。^[99]

• 8 時間の車両量。平均的な平日の 8 時間の交通量は、規定の最小値を超える必要があります。
• 4 時間の車両量。平均的な平日の 4 時間の交通量は、規定の最小値を超える必要があります。
• ピーク時の交通量または遅延。これは、オフィスパーク、工業団地、パークアンドライド駐車場など、短時間に大量の車両を引き寄せたり降ろしたりする特別な場合にのみ適用され、平均的な平日の最低 1 時間に適用されます。側道の交通は、主要道路への進入時または横断時に過度の遅延が発生します。
• 歩行者量。主要道路の交通量が非常に多いため、歩行者が道路を横断する際に過度の遅延が発生する場合。
• 学校横断歩道。学校横断歩道の交通密度が 1 分あたり 1 台を超える場合、子供が安全に道路を横断するには交通の隙間が少なすぎると考えられます。
• 協調信号システム。隣接する交通制御信号では交通を効率的にグループ化できない場所向け。
• 衝突事故経験。12 か月間に交差点で 5 件以上の直角および交差交通事故が発生した場合、8 時間および 4 時間の令状の件数は削減されることがあります。
• 道路網。道路網上の交通の流れの集中と組織化を促進するために、一部の交差点に交通制御信号を設置することが正当化される可能性があります。
• 踏切近くの交差点。踏切近くの交差点では、列車が到着する前に線路上に待機している交通に線路を空ける機会を与える優先シーケンスを提供するために、交通制御信号がしばしば正当化されます。

米国では、信号を設置する前に交差点がこれらの要件の 1 つ以上を満たすことが通常求められます。ただし、1 つ以上の要件を満たしていても信号を設置する必要はなく、信号が適している可能性があることを示唆するだけです。ラウンドアバウトの方が適している可能性もあります。交通技術者が信号が望ましくないと結論付ける、考慮されていない他の条件がある場合もあります。たとえば、交差点で停止した交通が渋滞して、より交通量の多い別の交差点を塞ぐ場合、交差点に信号を設置しないことが決定されることがあります。また、信号がピーク時の要件のみを満たしている場合、その時間帯の利点は、その日の残りの時間帯の欠点を上回らない可能性があります。

信号機の象徴性（および信号機に使用される 3 つの原色の意味）は、他の多くの文脈で頻繁に見られます。信号機は垂直位置の文脈なしで単一の色の点として使用されることが多いため、色覚異常のある男性の 10 人に 1 人は理解できません。^[要出典]

信号機は、 macOS ユーザー インターフェイスなどのコンピューター ソフトウェアや、英国ロンドンの 信号機ツリーなどの芸術作品にも使用されています。

自動車レース サーキットでは、標準的な交通信号を使用して、レーシング カーのドライバーにレースの状況を示すこともできます。楕円形のトラックでは、4 セットの信号を使用できます。2 セットは直線に面し、2 セットは直線間の 180 度ターンの中央に面します。緑はレースが進行中であることを示し、黄色は減速中またはペース カーの追従中であることを示します。赤は、おそらく緊急の理由で停止していることを示します。

F1チームのスクーデリア・フェラーリは、かつてはピットストップ中にドライバーにピットから出るタイミングを合図する信号システムを使用していた。^[要出典]タイヤ交換と燃料補給の際には赤信号が点灯し、タイヤ交換時には黄色が点灯し、全ての作業が完了すると緑が点灯した。このシステムは（通常）完全に自動である。しかし、2008年のシンガポールグランプリ後、レース中フェリペ・マッサがリードしていた際に大幅に遅れをとったことから、このシステムは撤回された。通常、このシステムは自動であったが、ピットレーンの渋滞によりチームは手動で操作せざるを得なかった。燃料ホースがまだ車に取り付けられているときにメカニックが誤って緑信号のボタンを押したため、マッサは燃料ホースを引きずりながら車外へ飛び出してしまった。さらに、マッサはエイドリアン・スーティルの進路に車を突っ込み、スーティルにペナルティを与えた。最終的にマッサはピットレーンの端で止まり、フェラーリのメカニックたちはピットレーン全体を全速力で走り抜けてホースを外さざるを得なくなった。この結果、またペナルティも受けたため、マッサは13位でレースを終えた。フェラーリは2008年シーズンの残り期間、伝統的な「ロリポップ」を使うことに決めた。

レースで使用される別のタイプの信号機は、ドラッグレースで使用されるクリスマスツリーです。クリスマスツリーには、青いステージングライト、3つのアンバーライト、緑のライト、および赤のライトの6つのライトがあります。青いステージングライトは、プレステージとステージの2つの部分に分かれています。それらを表すために、2組の電球が重なっている場合があります。ドライバーがスタートラインにステージングされると、スターターはライトをアクティブにしてレースを開始します。これには2つの方法があります。プロツリーが使用されている場合、3つのアンバーライトが同時に点滅します。スポーツマンツリーの場合、アンバーライトが上から下に点滅します。緑のライトが点灯すると、レースが正式に始まりますが、それが起こる前にドライバーがラインを越えると、赤のライトが点灯し、ファウルになります。^{[引用が必要]}

赤、黄、緑の色は、製品やプロセスのわかりやすい評価システムとしてよく使用されます。類推により、赤と緑を両端として、より広い範囲の中間色を提供することもできます。^[100]

Unicodeでは、 U+1F6A5 🚥 HORIZONTAL TRAFFIC LIGHTの記号は HORIZONTAL TRAFFIC LIGHT で、U+1F6A6 🚦 VERTICAL TRAFFIC LIGHTは VERTICAL TRAFFIC LIGHT です。

• FHWA 幹線道路管理ウェブサイト、交通信号操作の最新情報
• 米国のさまざまな信号フェーズのアニメーション 2013年5月17日アーカイブ、Wayback Machine
• SCATS – シドニー協調適応交通システム
• 交通信号を白熱灯から発光ダイオードに変更することの安全性評価：概要報告書連邦道路管理局
• 信号交差点における深夜のフラッシュ操作の中止に関する安全性評価：概要報告書連邦道路管理局
• 交通信号、1922年、ロイド・シーリー図書館デジタルコレクションのニューヨーク市警のデジタル写真