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信号機のお話

信号機のお話

■信号機の誕生と歴史

1 界初の灯火式信号機
1868年(明治元年)英国のロンドンに設置されました。この装置は、緑、赤 の2色灯器で、光源としてはガスを使用していました。
2 世界初の電気式信号機
1918年(大正7年)米国のニューヨーク市5番街に設置されました。この装置は緑、黄、赤の3色灯器で、黄色が「進め」、赤が「止まれ」、緑が「左右折可」であったようです。
3 日本初の信号機
1930年(昭和5年)東京の日比谷交差点に設置されました。この装置は、米国より輸入されたもので、現在と少し異なるのは、緑及び赤の後に黄色を同時に点灯していました。
4 青森県初の信号機
1956年(昭和31年)、青森市の古川、堤交差点、八戸市の三日町交差点及び弘前市の土手町交差点に設置されました。



■信号機の役割

1 交通事故を防止します
方向別の交通を時間別に分離して秩序づけることにより、車同士、あるいは車と歩行者との衝突事故を防止します。

2 車の流れをスムーズにします
交通量に応じた適切な信号タイミングで動作し、車の流れをスムーズにします。
 

 車のイラスト1

3 交通環境を改善します。
車の停止回数が少なくなり、安定した交通流とすることができますので、排出ガスや騒音などの交通公害が減少します。 

車のイラスト2 

■信号機の構成

信号機は、次のような機器で構成されています。

1 信号機の制御機
信号機の頭脳に当たるもので、青・黄・赤の時間の計時を行ったり、車両感知器や押しボタン箱からの信号を受けて、青時間の伸縮を行ったりします。またコンピューターとの間で情報の送受を行います。  

信号機のイラスト 

2 信号灯器
青・黄・赤信号を表示するもので、車両用と歩行者用の2種類があります。車両用灯器のレンズの大きさは、全国的には、直径20センチメートルから45センチメートルの大きさですが、本県で300センチメートルのものを使用しています。
また、歩行者用信号灯器は、一辺が20センチメートルから25センチメートルの正方形ですが、本県では25センチメートルのものを使用しています。 最近では、光源にLED(Light Emitting Diode:発行ダイオード)を使用したLED式信号灯器を整備しています。 

 歩行者用の信号機のイラスト

(3) 押ボタン箱
 歩行者や自動車が道路を横断する際、対面する信号表示を青信号にするために必要なものです。
(4) 車両感知器
 道路の直上に設置され、ヘッドから超音波等を地上に向けて発射し、反射してかえってくるまでの時間を計測することにより、車両の有無を感知します。  

 車両探知機のイラスト

■信号機の種類

1 プログラム多段式
主道路、従道路ともに平均した交通量の交差点において、 朝・夕の混雑時、日中の平常 時及び夜間の閑散時に最適な青時間を設定するとともに、平日、土・日曜日別についても設定することができます。信号機の中に電子式のタイムスイッチを設けて、自動的に時間、曜日を判別し、あらかじめ入力してある制御パターンの中から選択し制御します。
2 半感応式
主道路に対して従道路の交通量が少な い交差点に車両知器を設置し、主道路の信号を常時「青」とし、従道路で車両を感知した場合のみ信号を切り替えるものです。
3 押ボタン式
横断歩行者が押ボタンを押したとき車両側の通行を止め、横断歩行者に「青」を 与えるものです。
 

さまざま信号機のイラスト 

■信号機に関するQ&A

Q1 押ボタンを押しても、すぐ「青」に変わらないことがありますがなぜ?
A 一般に、押ボタン信号機は、押せばすぐ信号が変わるようになっています。しかし、系統制御が行われている路線の押ボタン信号が、すぐに変わってしまうとどうなるのでしょう。ボタンが押されるたびに系統が乱れてしまい、せっかくの系統制御が何の役にもたたなくなってしまいます。そのため、押ボタン信号が押されても系統が乱れる時間帯は信号を変えないようにしているのです。

Q2 夜間などで横から車がこないのに、なぜ信号で長く止められるのですか?
A 車や人の通りが少ないところでは、押しボタンや半感応信号機運用にして、主道路の交通を不必要に止めないようにしています。 しかし、交通量の多いところは、主道路と従道路の信号を交互に表示しているので、夜間など横から車が全然こないのに信号で止められる、といったケースが発生するのです。近年では、信号機を改良し、交通量が少なくなる閑散時には、半感応信号機に切り替えるような機能を持たせたものを徐々にですが整備しています。

Q3 渋滞するのは信号機が多いせいではないのですか?
A 交通量は多いのに信号機がない場合を考えてみてください。主道路、従道路の差がはっきりしている交差点の場合は、主道路の車ばかりが優先的に流れ、従道路から出ることができず従道路側に渋滞が発生し、また、主・従の差がはっきりしていない交差点では、車がかみ合って走行できなくなります。そこで、信号機をつけて運用することにより、車の流れを確保し、安全走行交互 に通行するため、路線を走行する交通の処理容量は交差点で低下し、車の量が処理容量を超えると渋滞します。つまり、信号機のせいで渋滞するのではなく、交差点があるから渋滞するのです。信号機は、確実な交通整備により交通秩序を維持し、緩和を改善することに役立っているのです。



■信号機の雑学

1 歩行者の横断歩道の計算方法は
歩行者が横断に必要な時間は、横断歩道の長さによって異なりますが、 一般的には歩行速度を秒速 1メートルとして計算しています。 ただし、高齢者や身体障害者が利用するケースが多い交差点においては、必要秒数を多くとっています。 方向別の交通を時間別に分離して秩序づけることにより、車同士、あるいは車と歩行者との衝突事故を防止します。

2 青信号を今より2秒少なくしてみると
ラッシュ時では、約2秒に1台の割合で車が交差点を通過します。仮に、青信号を2秒短縮したとすれば、1サイクルにつき1台の車が通過できなくなり、これが30回繰返されると、30台が信号待ちのためストップしますので、長さに換算すると150メートルから200メートルの行列ができることになります。

3 クリアランス時間とは
信号が変わるときに車同士の衝突を防ぐために要する時間をクリアランス時間といいます。青信号から赤信号に変わるときには、交差点内に右折車両などが滞留していますので、これらを一掃するための時間が必要であり、黄信号と全方向赤信号時間をこれに当てていいます。クリアランス時間は交差点の形や大きさによって異なります。


4 歩行者、ドライバーに優しい信号機

● 高齢者等感応信号機
高齢者、身体障害者等の横断が多い交差点で、押ボタン(白色押ボタン箱)を押したり、携帯用発信器を操作したときには、歩行者用の青時間が延長されるようになります。  

高齢者等感応信号機のイラスト

● 視覚障害者用信号機
主に視覚障害者のための信号機であり、歩行者の横断できる時間を、特定のメロディー(東西方向:通りゃんせ、南北方向:故郷の空)または擬音(ピヨピヨ、カッコー)等の音響で知らせています。
● 歩車分離式信号
歩行者と車両が交錯することにより、交通事故の発生が懸念される交差点において、歩行者と車両が通行する時間を分離して、歩行者と車両の交通事故を抑止するための方式です。