十字路口行人红绿灯相位组合的研究报告

1、岳阳市研究性学习成果参评作品社会科学类十字路口节约行人通行时间红报送学校：湖南省汨罗市第二中学课题组组长：徐辰远课题组成员：徐辰远 任博彧 黎皓宇 郑子煦涂冰伦罗圳郑莹刘乐欣指导教师：李光明杨立新岳阳市研究性学习成果参评作品社会科学类20192019 年 3 3 月摘要： 该项目是一项有效减少行人在十字路口过斑马线时间红绿灯相 位组合的设计， 并通过长时间试验后得到的一个交通学科的一个作品。在不改变现行红绿灯转换设置的基础上，通过研究指示行人的红绿灯 的相位组合设计达到目的。确定十字路口红绿灯先直行后左转弯的顺 序后，在指示行人前行的灯中加入黄灯，允许过马路的行人进入行人 待进区，而后等灯变绿

2、后通过斑马线，行人待进区用黄白相间的颜色 标出，长度为直行道的宽，方向与直行道垂直。该作品的优点是第一 次提出 “行人待进区” 的设计，在指示行人通过马路的灯中加入黄灯，填补了我国现代道路交通学工程学上的一项空白。节省的时间等于行 人通过行人待进区所用的时间，提升了单位时间里行人的通行效率。 该作品注重人文关怀，可有效化解社会矛盾，中国式过马路将会大大 减少。关键词： 十字路口 行人 相位组合 行人待进区 黄灯一、项目设计由来中央电视台 20192019 年 1010 月 1414 日“新闻直播间”节目播 出“中国式过马路：十字路口 1 1 小时 600600 人闯红灯” 。在“文 明天下行”

3、 的媒体行动推出之后， 记者专门实行了一小时文明 观察。在河北石家庄地处商业圈的中山路与建设大街十字路 口，每天穿行这里的行人数以万计。 记者在这里架设摄像机实 行了一个小时的拍摄， 发现闯红灯、 在行驶的车流中冒险穿行 的路人不在少数，路口的红绿灯基本上是形同虚设的。1 1中国式过马路中国式过马路，是网 友对部分中国人集体闯红Iog變丄一.灯现象的一种调侃，即“凑够一撮人就能够走了，和红绿灯无关。”出现这种现象是大家受法不责众的“从众”心 理影响，从而不顾及交通安全。“中国式过马路”一经网络传播，立刻引发网友对交通、国民素质和安全的讨论。2 2中国式过马路原因在于“中国式马路”中国式过马路，

4、是谁干的？过马路的人干的。但其主要原因并不在过马路的人身上。中国式过马路，更多原因在于“中国式马路”，包括人行天桥和斑马线等过街通道数量不足，红绿灯分配给行人和非机动车的时间不够，机动车道越来越宽， 而非机动车道和人行道却越来越窄。说白了，就是人与车的关系没得到很好的平衡， 为车考虑得多，为人考虑得少，因为交 通最终服务的对象是人，既然相对于车来说人的道路资源少 了，那么作为一种抢占道路资源的社会现象，中国式过马路便很自然的会经常出现。所以，只有处理好了“中国式马路”这 个问题，才能从根本上处理好中国式过马路的问题。20192019 年全国因违反道路标志标线肇事导致涉及人员伤亡的道路交通事故

5、8785287852 起，造成 2615426154 人死亡，其中因行人违规导致的肇事造成 303303 人死亡。上述统计数字，直观地告诉我们违反交通信号是非常危险的行为，要坚决杜绝侥幸心 理，预防交通事故发生。我们认为在红绿灯转换时间设置的间隙实行适当的优化，让行人快速通过斑马线才有可 能从设计的源头上解决 这样一种抢占道路资源 的社会现象。二、项目设计目的研究十字路口指示行人的红绿灯相位组合，在不改变现行红绿灯整体设置的前提下探寻一种让行人更快通过斑马线的 设计方案，达到将所学的理论知识用于实践，掌握初步的科研方法，并在探究的过程中培养小组成员相互协作的工作水平。三、项目设计基本思路我们查

6、找了相关资料，对现在十字路口红绿灯有了充分的理解。18681868 年 1212 月 1010 日第一盏红绿灯在伦敦议会大厦的广 场上诞生，到第一次世界大战现代意义上的红绿灯正式出现在 美国街头，红绿灯控制交通慢慢被世界各国采纳，随后随着车辆速度的加快，黄灯也加入到交通控制的队伍，起到预警的作用。红灯停、绿灯行早已熟稔于每个人心中。针对现在使用的红绿灯在技术设计上的“缺陷”，我们讨论后认为能够找出现行红绿灯转换设计下 的“空挡”，先确定十字路口指示车辆通 行的红绿灯先直行后左转弯的顺序，在指 示行人通过斑马线的红绿灯的转换中增加 过渡的黄灯，并把直行道前与停止线等宽 的斑马线画成黄白相间的颜色

7、的条状，方 向与直行道垂直，其区域为行人待进区， 行人在指示灯变成黄 色的时候能够进入此区域等候， 从而达到节省行人过马路的时 间，该设计能够从源头上克服 “中国式马路”分配给行人时间 上的不足。四、项目具体设计（一）掌握第一手解决问题方法的资料1.1.首先了解了关于红绿灯的涵义（1 1 ）绿灯信号：绿灯信号是准许通行信号。按交通安 全法实施条例规定：绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转 弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人通行。（2 2）红灯信号：红灯信号是绝对禁止通行信号。红灯亮 时，禁止车辆通行。右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人 通行的情况下，能够通行。红灯信号是带有强制意义的禁行信

8、 号，遇此信号时，被禁行车辆须停在停止线以外， 被禁行的行人须在人行道边等候放行；机动车等候放行时，不准熄火，不准开车门，各种车辆驾驶员不准离开车辆；自行车左转弯不准推车从路口外边绕行，直行不准用右转弯方法绕行。（ 3 3 ）黄灯信号：黄灯亮时，已越过停止线的车辆，能够 继续通行。 黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间，既有不准通行的一面， 又有准许通行的一面。 黄灯亮时， 警告驾 驶人和行人通行时间已经结束， 马上就要转换为红灯， 应将车 停在停止线后面， 行人也不要进入人行横道。但车辆如因距离 过近不便停车而越过停止线时，能够继续通行。已在人行横道 内的行人要视来车情况， 或尽快通过，

9、 或原地不动， 或退回原 处。2.2. 先直行还是先左转弯， 红绿灯转换顺序的设计没有统一 的规定我们在网上输入“十字路口 红绿灯 直行 左转弯”等关 键词，共搜索到 667667条结果。 同时我们也了解到红绿灯在指 示车辆是先直行还是先左转弯的顺序上，全国没有一个统一的 规定， 即使在同一城市也出现两种转换共同存有的情况。 不管是直行还是左转弯， 都要等到指示行人的灯变绿后行人才可通 过斑马线。3.3. 通过以上前期思索， 按照组合方案的要求， 我们认真实 行了实地调查等一系列工作。（1 1）如果说网上的调查让我们对红绿灯有了一个大致的 了解，那么实地调查就让我们对红绿灯在指示车辆和行人的工

10、 作有了更直观的理解。 我们利用学校周日的实践活动时间对城区四个主要十字路口红绿 灯实行了实地调查：十字路 口的红绿灯在指示车辆通 过的设计是两种情况：先直 行后左转弯的 2 2 个，先左 转弯后直行的2 2 个， 因为 有两种不同的设计，也为我们后面的调查带来了方便。为了更进一步验证全国的情况，我们在自己的QQQQ 上发出调查：亲们，你好！我们是湖南省汨罗市第二中学的学生， 正在实行一项研究性学习成果的研究，需要得到更多“十字路口红绿灯是先直行还是先左转弯”的资料，如果你能够在上下学的路上或车上把看到的十字路口名称和红绿灯在指示车辆 是先直行还是先左转弯的详细情况告诉我们，亲们的回复将会对我

11、们研究性学习成果取到很大的协助作用，方便的话请将照片一并传给我们，谢谢！另外，我们还请各自的爸爸妈妈用微 信帮我们实行调查。汨罗市城区主要十字路口红绿灯转换顺序红绿灯转换顺序本市路口名称先直行后左转弯市政府前十字路口 廖家山十字路口先左转弯后直行归义广场十字路口交警队十字路口注：本作品中用的十字路口名称是遵循当地居民的习惯称呼，如市政府前十字 路口为该十字路口靠近市政府。一个星期的时间共收到 302302 条回复（226226 张照片 7676 段视 频）和 6868 个电话，包含长沙、岳阳、重庆、武汉、北京等 2626 个城市，整理后是 142142 个是先直行后左转弯，156156 个是先

12、左 转弯后直行。（2 2 ）我们选择离学校东南侧 300300 米处罗城路与大众路交叉的交警队十字路口作为我们研究的对象。（3 3） 交警队十字路口道 路和红绿灯数据：东西向 罗城路宽 18.518.5 米、南北向 大众路宽18.218.2 米，均为六 车道，每条车道宽 3 3 米。 面向红绿灯方向左侧一条 为左转车道，中间一条是 直行道，右则车道为直行车道兼右转车道（右转车辆从匝道驶 出）。我们用秒表测得南北直行道的绿灯时间为2626 秒，左转车道的绿灯时间为 3030 秒，并记录下行人过马路的平均时间。过斑马线所用的平均时间年龄段过东西向斑马线过南北向斑马线60-70 岁老人18 ” 18

13、18 ” 5340-50 岁女性14 ” 3815 ” 2040-50 岁男性12 ” 1512 ” 8315-20 岁少年14 ” 0515 ” 12（4 4 ）十字路口红绿灯先左转弯再直行或先直行再左转弯 对等待行人“错觉”的影响不同：在市内十字路口调查的时候， 我们发现两种设计对行人过 斑马线有着不同的影响。 站在行人的角度考虑（对车辆通行没 有影响），先直行后左转弯的比先左转弯后直行的要好：直行道上变为红灯（车辆开始左转弯）后，此时的直行道前面的斑 马线是“空”的，接下来指示行人过马路的灯在车辆左转弯结 束后随即变绿，行人能够更好的把握好过马路的时间，特别有利于老人和小孩通过。（二）我

14、们的设计1 1、引入流程优化我们课程的技术与设计 2 2第二单元讲的是流程的优 化，科学合理的流程就是高效率。用科学合理的流程安排生 活和生产，生活将变得更加美好， 生产将变得更有效率。 科学 合理的流程并不是自不过然的， 它是人们持续实践、持续探索、持续设计和持续改进的结果。实践是检验真理的唯一标准，没 有实验，理论分析仅仅纸上谈兵。 为了方便研究，我们将十字 路口道路和“红绿灯”的模型搬到科技馆六楼教室。2 2、交警队十字路口红绿灯的模型建造我们找来木板、木条、灯泡、开关、电线和电池等，借用学校实验室的工具成功的做出了一个缩小版的带红绿灯的十字路口道路模型，用开关控制灯泡来演示红绿灯，找来

15、小孩玩具汽车和人模型，基本能够演示了，我 们非常高兴。随着研究的进一步深入，我们发现 行人根据红绿灯的指示或前行或等待， 有些像数学学科里的相位， 查阅相关资 料和在辅导老师的协助下，我们继续十 字路口指示行人红绿灯的相位组合设 计的试验研究。五、人行道上红绿灯的相位组合的设计（一）行人待进区的设立根据先直行后左转弯和先左转弯后直行两种情况实行的实验和在十字路口调查得到的第一手资料，我们发现：车辆直行后再左转，行人面前的直行道前车辆停止线区域的斑马线上 是“空”的，我们暂且把它取名叫做行人待进区（要等到后面 的设计完成后它才能被我们利用），如果此时行人能够进入这个区域的话，那不就能够充分利用这

16、个 “空档”吗？为了更具 说服力，我们调查的时候找 到正在廖家山十字路口执勤 的黄警官，休息的时候请他 协作我们完成试验。试验分两部分完成：试验一是黄警官和调查者体验；试验二是黄警官邀请过斑马线行人 体验 行人在直行道车辆过完后就让其进入行人待进区。从现场的试验效果来看， 与我们设想的一样。下表是廖家山十 字路口从东向西行人过马路在两种不同情况下的时间比较。廖家山十字路口 1010 次行人过马路平均时间过马路方式行人过马路时间（秒）等绿灯亮后20提前进入待驶区15我们还随机选择了 3636 位路人实行了调查，其中 3535 位在 回答的时候认为我们的方案可行。但问题来了，此时指示行人过马路的灯

17、尚且是“红”的，灯会每隔一段时间就会发生转换， 警官也可不能一直在十字路口指挥。怎么办呢？我们继续实行F F 面的研究。（二）指示行人通过的灯一一黄灯设计理论设计好了，实践验证也通过 了，现在问题的关键是在实践中要找 到一个能够用自动控制来指挥行人过马路的“装置”。指示车辆过十字路口的灯为三 种颜色红黄绿，而行人过马路的灯则在红一绿之间实行转换。通 过持续试验，我们选择在指示行人过 马路的灯中间引入“黄灯”。直行车辆过完，直道上绿灯变为 红灯， 左转弯指示灯变绿车辆开始左转弯， 此时， 指示行人过 马路的灯与直行道变红灯的时间同步转换成黄色， 行人能够进 入行人待进区。当我们正在为作品忙碌的时

18、候， 辅导老师帮我们电话联系 了省交警总队的杨队长， 杨队长是十字路口车辆待驶区的设计 者。月假的时候， 我们带着自己的模型到了省交警总队杨队长 的办公室， 杨队长除了给我们极大的赞誉外， 它给予我们的答 复让我们更对自己的作品充满信心： 与现行的法律法规不相冲 突，在实践操作上也是行得通的， 并要求我们在细节上进一步 完善。试验实行到这里，我们受到莫大的鼓舞，为了鼓励和犒劳 自己， 从杨队长办公室出来后， 我们奖励自己游了岳麓山和橘 子洲头，回到家后又利用课余时间继续实行研究。（三）行人待进区标识要让行人待进区与斑马线有所区别， 我们选择不同的试验 方案， 最后确定行人待进区的 “斑马线”

19、用黄白两种颜色画成 的效果最好，方向与直行道垂直，如下图。行人在指示灯变成黄色时进入行人待进区， 而后等灯变绿 后过完整条马路。市政府前十字路口直行道为整条路宽的 1/31/3 ，也就是行人通过马路就比原来节省了 1/31/3 的时间。我们在实验室的设计和试验已基本完成： 确定十字路口红绿灯先直行后左转弯，行人在指示过马路的灯变成黄色时候进 入行人待进区，而后在绿灯的指引下走完斑马线。道路上的检验会是怎样的呢？我们充满信心。六、实践验证1 1、操场上的模拟检验：为了验证我们的设计，我们邀请 老师和同学在学校的操场做了一次“全真”的模拟实验：直行道和左右转弯红绿灯严格按照廖家山十字路口显示时间和

20、顺 序，指示行人的红绿灯按照我们的设计用开关控制，行人待进区用黄白两种颜色的布条铺在地上，塑胶跑到当车道，用“大纸盒”代替车辆。红绿灯共实行五个来回的转换，效果很好。特别高兴的是李校长也一起和我们做试验， 还建议我们到十字路口去验证一 下才更有说服力，并主动帮我们联系交警队的警官。2 2、市政府前十字路口的试验：市交警队派了廖警官协作我们完成此次试验。我们来到市政府前十字路口和廖家山十字 路口，在路旁竖起我们制作的“黄灯”，过马路的行人由警官“邀请”进入行人待进区（用黄白相间的布条已铺好），试验 的结果达到我们预期的目的，更有热心的司机为我们点赞。试验时我们还发现左转车道上允许车辆掉头的话，只

21、需将中间的栏杆在靠近斑马线的地方少装1.851.85 米即可。七、讨论与设想（一）作品的主要贡献1.1.第一次提出设计行人待进区，并在指示行人通过斑马线的灯中引入黄灯，填补了道路交通学上的一项空白。以行人为优先考虑对象，在不改变现行设计的基础上实行优化的设计。2.2.节省的时间等于行人通过直行道宽度的时间，提升了单位时间里行人的通行效率。 一次红绿灯转换行人通过可节约5 5秒，一天从早七点到晚七点红绿灯转换16201620 次，一个方向的行人过马路节约时间135135分钟，一条斑马线双向就是270270 分钟。3.3.该设计注重人文关 怀，可有效化解社会矛盾， 中国式过马路将会大大减 少。（二

22、）进一步改进项目的设想和展望限于实验条件、 学科知识面和水平方面的制约， 联系与宣 传面还不宽， 所以有必要在未来逐步加以完善。 相信我们的研 究成果会得到地方政府特别是交通部门的重视， 只有越来越多 的相位组合被研究得透彻， 对我们的生活就越有用，我们的目 标就一定会实现。 经网上多项查新， 当前没有发现本项目中研 究所指一样技术方案的创造性工程产品。 在此基础上， 下一步 我们会根据不同时间段车流量的大小设置自动调控转换时间 的红绿灯。八、参考文献11 邹尚志 . .研究性学习指南 . .北京：中国人事出版社， 2002.2002.22 魏军 . .解读研究性学习的评价专辑33梁京沙 .

23、.让青少年科技创新的智慧闪光 . .延边大学出版， 2019201944王升 . .研究性学习的理论与实践，北京：教育科学出版 社， 2002.2002.55郭元祥 . .综合实践活动课程的实施，北京：高等教育出 版社， 2003.2003.66周德宝 . .实践与探索，天津：天津教育出版社， 2009.2009.体验与反思学生感悟在实践中要一步一步地解决问题， 在研究性学习中要做有 心人。本次研究性学习活动中， 通过亲自实践，我们掌握了研 究性学习的基本思路和方法， 这对于我们日后的学习和工作都 非常有意义。首先，要有创新精神和创新意识，做“研究”要有一个明 确的方向，这取决于我们的兴趣、知

24、识、阅历和对社会的注重。 然后，要积极地搜集相关资料。 在这个过程中，我们发现了自 己知识的不足，但我们坚信，只要认真学习研究，很多问题是 完全能够弄明白的。 于是我们多方查找资料， 积极探讨，集思 广益，形成了初步方案。我们走访了相关专家， 确定了方案的 可行性，这让我们倍感高兴， 也极大地激励了我们继续研究的 信心。在整个研究过程中，因为所学知识有限， 我们也碰到了 很多问题，让我们感触颇多的就是不要放弃， 要积极思考，与队友密切合作。最后，我们克服了各种困难，在设计思路的指 导下，购买了材料，合作动手制作了模型。我们常常感受到社会各界对学生研究性学习的重视和关 心。在整个研究性学习过程中，我们学会了对周围事物勤于思 考，与队友密切合作，并积极动手实践，最终享受到成功的喜 悦。课题组其他成员感言： 青春路上因为有了勇气和智慧，才显得格外充实与美好。 不要轻易说“不”，要相信自己是最棒的。 努力造就实力，态度决定高度。当池塘中的鱼游进大海的时候，眼界更加开阔了。 一个人只有依靠团队的力量，才会绽放出更加耀眼的