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Warum haben Ampeln drei separate Glühbirnen anstatt einer?

Kürzlich habe ich ein Konzeptdesign für eine Ampel mit nur einer Ampel ausgecheckt.

Kennen Sie den genauen Grund für drei Lampen hintereinander anstelle einer wie in diesem Konzept?

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Abektes

Historisch

Es ist eine einfache Tatsache, dass Verkehr Signale 1868 eingeführt wurde. Von Der Ursprung des grünen, gelben und roten Farbschemas für Ampeln :

In London, England, gab es 1865 eine wachsende Besorgnis über den Verkehr mit Pferden, der die Gefahr für Fußgänger darstellte, die versuchten, die Straßen zu überqueren. Ein Eisenbahnmanager und Ingenieur namens John Peake Knight, der sich auf die Entwicklung von Signalsystemen für die britische Eisenbahn spezialisiert hatte, wandte sich an die Metropolitan Police mit der Idee, ein ähnliches Semaphor-/Beleuchtungssystem für den Straßenverkehr zu verwenden. Tagsüber wurden bei dieser Semaphormethode ein oder mehrere Arme verwendet, die von einem Polizisten angehoben oder abgesenkt werden konnten, und die Wagen benachrichtigt, wenn sie anhalten sollten, wenn die Arme seitlich herausragen. Nachts verwendete sein System die Farben Rot und Grün, um die gleiche Art von Dingen anzuzeigen, die wiederum für die Eisenbahnen traditionell sind.

Mit der Weiterentwicklung der Verkehrssignalisierung werden weiterhin Lichter oder Flaggen verwendet. Aus dem gleichen Artikel:

1920 erfand ein Polizist namens William L. Potts in Detroit, Michigan, das dreifarbige Vierwege-Verkehrssignal unter Verwendung aller drei Farben, die heute im Eisenbahnsystem verwendet werden. So war Detroit das erste Land, das die roten, grünen und gelben Lichter zur Kontrolle des Straßenverkehrs einsetzte.

Im Jahr 1920 gab es kaum eine andere Möglichkeit, als 3 unabhängige Lichter bereitzustellen, um 3 verschiedene Farben anzuzeigen. Während andere Optionen möglicherweise bestanden haben, hat ihre Komplexität möglicherweise ihre Akzeptanz eingeschränkt.

Technologie & Wirtschaft

Um den oben genannten Grund ausdrücklich zu nennen: wegen der Technologie. Die heutige Technologie ermöglicht erstaunliche Dinge, aber zu glauben, dass eine Ampel mit nur einer Ampel in den Jahren 1870, 1920, 1980 (oder sogar 1990) sowohl technologisch als auch wirtschaftlich machbar wäre, ist ein sehr schwieriges Argument. Sie können die Fähigkeit in den späteren Jahren argumentieren, aber können Sie die Wirtschaftlichkeit argumentieren?

Technologisch ist es sehr einfach, 3 Lichter hintereinander zu platzieren und ihnen mitzuteilen, wann sie ein- oder ausgeschaltet werden sollen. Wirtschaftlich ist es sehr einfach, 3 Lichter hintereinander zu platzieren und ihnen zu sagen, wann sie ein- oder ausgeschaltet werden sollen ... und sie zu reparieren, wenn sie kaputt gehen.

Die Technologie, um es "so" oder "so" zu machen, ist einfach viel billiger.

Farbenblindheit

EDIT: Einige Kommentare zu dieser Antwort haben diesen Abschnitt nicht im Kontext des historischen Vorrangs aufgenommen. Ich habe versucht, die vorgebrachten Punkte im größeren Kontext meiner endgültigen Antwort am Ende zu klären. Ich habe auch einige Informationen zu Standards korrigiert, die ungenau waren.

Während "wegen Farbenblindheit" ein populärer Glaube des Historischen ist, ist dies einfach falsch . Rückblickend auf die historischen Gründe für die Zeit, als Verkehrssignale entwickelt wurden, wäre die Idee, einem selten bekannten Zustand gerecht zu werden, unbekannt.

Ein zweifarbiges Licht, basierend auf den Eisenbahnen, wurde erstmals 1912 eingeführt (per Wikipedia ):

Die erste elektrische Ampel wurde 1912 entwickelt ... Sie hatte zwei Farben, rot und grün, und einen Summer.

Später kam William L. Potts Drei-Wege-Verkehrsampel (oben erwähnt). Es gab auch viele andere Arten von Signalen, als sich das Verkehrssignal weiterentwickelte. Dies würde offensichtlich für viele Verwirrung stiften, weshalb 1935 Standards eingeführt wurden (wiederum von Der Ursprung des grünen, gelben und roten Farbschemas für Ampeln ):

All diese verschiedenen Arten von Beleuchtungssystemen stellten ein Problem dar. Fahrer können durch verschiedene Bereiche fahren und auf verschiedene Arten von Systemen stoßen, was zu Verwirrung und Frustration führt. So schuf die Bundesautobahnverwaltung 1935 das „Handbuch für einheitliche Verkehrssteuerungsgeräte“. Dieses Dokument legt einheitliche Standards für alle Verkehrssignale und Verkehrszeichen fest.

Beachten Sie, dass diese Standards zum Nutzen aller eingeführt wurden! Dies war keine Maßnahme, die im Auftrag von "Fahrern mit Farbsehschwäche" ergriffen wurde. Eine solche Population wird im 1935 Manual on Uniform Traffic Control Devices (S. 71) nicht erwähnt.

Die Idee, dass die Reihenfolge (oben = rot, Mitte = gelb, unten = grün) für farbenblinde Personen gilt, wird schnell entlarvt, wenn Sie nach " seitliche Ampeln " suchen.

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... oder gehen Sie an einen Ort wie Syracuse, New York:

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Reihenfolge ist üblich und wird meistens befolgt, aber Standards werden nicht immer befolgt, und die ursprüngliche Entwicklung des Verkehrssignalmusters wurde nicht von den heute existierenden Standards geleitet.

Es gab auch keine Standards für die Ampelschattierung der Farben Rot/Gelb/Grün. Dies bedeutet, dass eine Ampel möglicherweise Farbtöne verwendet, mit denen bestimmte farbenblinde Personen zwischen Rot und Grün unterscheiden können, eine andere jedoch möglicherweise nicht. Während Standards existieren heute , haben diese die Verwendung dieser Farben oder ihrer Schattierungen während der frühen Entwicklung geleitet.

Farbenblindheit bedeutet nicht, dass Sie keine Farbe sehen können (mit Ausnahme der Bedingung sehr selten " Achromatopsie ") - es ist möglich, Schattierungen und Leuchtkraft bereitzustellen, die funktionieren die Mehrheit der farbenblinden Menschen.

Aber es hilft! Sicherlich hilft die Positionsnatur farbenblinden Menschen, solange sie wissen, in welcher Reihenfolge die Lichter sind. Dies ist sehr wahrscheinlich ein Grund dafür Ein Single-Light-Konzept wäre angesichts der heutigen Einstellungen und des Sicherheitsbewusstseins (für alle Fahrer) sehr schwierig umzusetzen. Der Punkt hier ist jedoch, dass Farbenblindheit kein Grund ist, warum sie überhaupt so gemacht wurden. =

Also ...

Historisch wurden sie so gemacht; Verbesserung im Laufe der Zeit, bis die Technologie zur Erstellung und Wartung immer weniger wurde; Schaffung einer Situation, in der die Wirtschaft, um sie zu ändern, unerschwinglich ist.

Aber ... User Experience!

Ja, ich weiß - es ist eine UX-Site. Manchmal können Dinge nicht mit UX erklärt werden. Manchmal existieren Dinge einfach, weil sie so lange so existieren.

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Ein Grund für die drei Lichter, zumindest in Großbritannien, ist, dass Sie viele Staaten haben. Zwei der Lichter können gleichzeitig eingeschaltet sein, d. H. Rot und gelb signalisieren, dass Sie sich bereit machen sollten, wobei ein einzelnes gelbes Licht bedeuten würde, dass Sie bereit sind, anzuhalten. Das Konzept, auf das Sie verlinken, deckt diesen Anwendungsfall nicht ab.

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Es gibt auch historische Gründe für das 3-Ampel-Verkehrssignal, sie wurden früher von meinen Menschen betrieben und waren ursprünglich Gasbrennlampen ( kurz ) - dies war, bevor es überhaupt LEDs gab, also brauchten sie 3 Zustände. Die Ampeln fingen alle an der Eisenbahn an, die gelbe Ampel war ein Signal, langsamer zu werden und dem Lokführer rechtzeitig mitzuteilen, dass sich sein Zustand bald ändern würde.

Mit der von Ihnen erwähnten spezifischen Implementierung kann ich auch einige andere Anwendungsfälle (auf britischen Straßen) sehen, die ziemlich schwierig zu implementieren wären - Verkehrssignale sagen den Leuten mehr als nur, wann sie anhalten und gehen sollen.

Einige Beispiele für andere Verwendungen sind:

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@ Steve Wortham macht auch einen großartigen Punkt, dass ein sich bewegendes Licht (ähnlich wie etwas, das auf einer Webseite animiert wird) Ihre Aufmerksamkeit eher auf sich zieht als ein einzelnes Licht, das die Farbe ändert, insbesondere wenn Sie nicht vollständig bezahlen Beachtung.

Ein weiterer Grund, warum wir das Design möglicherweise nicht so stark geändert haben, könnte sein, dass - wenn wir das Ampelsystem ändern würden, es für eine Regierung einen RIESIGEN Geldbetrag kosten würde, die Lichter nicht nur selbst zu implementieren, sondern auch zu unterrichten und zu unterrichten Verkehrsteilnehmer dieses neuen Systems.

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Ich denke, ein großer Grund muss sein, dass es einfacher ist zu sehen, dass sich das Licht geändert hat (auch außerhalb Ihrer peripheren Sicht), wenn ein Licht ausgeht und ein anderes an einer anderen Position aufleuchtet. Die Tatsache, dass sich die Position UND Farbe des Lichts ändert, macht es leichter zu bemerken.

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Steve Wortham

Einige Antworten haben darauf hingewiesen, dass es für farbenblinde Benutzer schwierig sein würde, das Signal zu sehen. Aber die Wahrheit ist, dass wir alle zumindest in unserer peripheren Sicht farbenblind sind.

Ab dem Fixierungspunkt Ihres Auges verlieren Sie bei 30 Grad das trichromatische Sehvermögen. Mit anderen Worten, Sie verlieren allmählich die Fähigkeit, Farben zu unterscheiden. Bei 50 Grad sind Sie im Wesentlichen farbenblind. Die Farben, die Sie gerade in Ihrem Gehirn sehen, werden nicht wirklich "gesehen" - Ihr Gehirn hat die Lücken für Sie eingefärbt.

Ihre Augen sind jedoch gut darin, Bewegungen in diesen Extremen zu erkennen. Unsere Antwort ist, auf Bewegungen in unserem Gesichtsfeld zu sakkadieren, damit wir sie genauer sehen können.

Bei einem System mit einer Glühbirne können wir möglicherweise keinen Wechsel von Grün zu Rot feststellen, da sich in unserer peripheren Sicht nichts geändert hat. Es ist also nicht nur die Farbe, die für das Signal wesentlich ist, sondern auch die Bewegung der Lampenposition, die uns dazu veranlasst, uns auf das Signal zu fixieren.

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Brendon

Das akzeptierte Antwort enthält einige gute Informationen über die Geschichte der Ampeln, aber es ist absolut falsch in Bezug auf das Problem der Farbenblindheit.

Zunächst einige Fakten:

  • Es gibt (in den USA) einen gesetzlichen Standard für Ampelfarben. Die MUTCD erfordert Signale müssen ITE-Standards entsprechen, die die Leuchtkraft und Farbart von "rot", "gelb" und "grün" angeben. In der Tat hat die "grüne" Farbe einen leichten Blauton, um Menschen mit rot/grüner Farbenblindheit zu helfen.

  • Die Reihenfolge der Farben ist auch von der MUTCD angegeben sowohl für vertikale als auch für horizontale Ausrichtungen. Rot ist immer oben (vertikal) oder links (horizontal). Diese eine Kreuzung in Syrakus ist eine Kuriosität und technisch nicht legal.

Schließlich von der FHWA : (Hervorhebung hinzugefügt)

F: Wie gehen die Standards für Verkehrssignale auf die Bedürfnisse von Fahrern mit Farbbehinderung ein? Wäre es besser, den Signalanzeigen Formen hinzuzufügen, damit der Farbenblinde erkennen kann, welches Signal eingeschaltet ist?

A: Die Unterscheidung von Rot- und Grüntönen ist bei weitem das häufigste Problem bei Menschen mit Farbsehen. Dies wurde in der MUTCD berücksichtigt, die seit den 1930er Jahren die relativen Positionen der verschiedenfarbigen Signalanzeigen spezifiziert, wobei Rot immer über Gelb steht, was immer über Grün liegt (in a vertikal angeordnetes Signal.) Diese Positionsanforderung gilt auch für Pfeilanzeigen, wobei rote Pfeile immer über gelben Pfeilen stehen, die immer über grünen Pfeilen liegen. Für horizontal angeordnete Signale werden ähnliche Positionsanforderungen festgelegt, wobei Rot immer die am weitesten links stehende Anzeige usw. ist. Es erscheint logisch, dass Formen den farbenblinden Verkehrsteilnehmern möglicherweise zusätzliche Unterstützung bieten könnten, die über die bereits in den Positionsstandards vorgesehenen hinausgeht. Eine kanadische Provinz, die in der Vergangenheit ein solches Formsystem in ihren Verkehrssignalen verwendet hat, hat es jedoch aufgrund mangelnder Wirksamkeit und anderer Probleme aufgegeben. Das Ändern der Form der Signalanzeigen führt zu Änderungen der Lichtleistung. Dies wirkt sich darauf aus, wie gut und wie weit die Signale von den Fahrern gesehen werden können, insbesondere unter widrigen Bedingungen wie Nebel, Rauch, Staub, visuell komplexen Umgebungen usw. Es wären Untersuchungen erforderlich, um zu bewerten, welche Änderungen der Signallichtquellen und -intensität erforderlich sein könnten, wenn die Formen der Linsen geändert werden sollten, und auch, wie farbige Pfeilsignale mit Formen assoziiert werden könnten. In der Zwischenzeit haben Studien ergeben, dass sich die meisten farbenblinden Menschen gut anpassen und kompensieren, indem sie die in den bestehenden Verkehrssignalstandards enthaltenen Positionsanforderungen verwenden, um die Farben besser erkennen zu können . . In der jüngsten Aktualisierung der detaillierten Farbstandards für Verkehrssignale (veröffentlicht von ITE) wurde das Grün als etwas "blaugrüner" spezifiziert, da dies Personen mit rot-grünen Farbsehschwächen erleichtert um es von rot zu unterscheiden.

Mit anderen Worten, Farbenblindheit ist seit langem eine Überlegung bei der Gestaltung von Ampeln, und dies ist einer der Gründe, warum wir drei separate Leuchten in a angeordnet halten besondere Bestellung heute.

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josh3736

Kennen Sie den genauen Grund für drei Lampen hintereinander anstelle von einer

Diese Frage besteht aus mehreren Teilen (zumindest implizit).

  • Warum einfarbige Lampen anstelle einer mehrfarbigen Lampe trennen?
  • Warum drei Farben?
  • Warum rot, bernsteinfarben und grün?
  • Warum sind die Farben in dieser Reihenfolge?
  • Warum sind sie vertikal angeordnet?

Die Antworten auf die meisten dieser Fragen ergeben sich aus der historischen Entwicklung des Systems.

Viele Standards sind das Ergebnis der Überarbeitung und Verfeinerung eines weitgehend willkürlichen Vorläufers. Es ist oft teuer (sowohl im menschlichen Leben als auch finanziell), sicherheitskritische Konventionen zu ändern, die von einer großen Anzahl von Menschen gelernt wurden, selbst wenn es ein theoretisch besseres System gibt.


Herkunft: Farben.

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Straßenverkehrssignale sind eine Entwicklung von Eisenbahnsignalen. ( BBC )

Bei einigen frühen Eisenbahnsignalen erscheinen mehrere verschiedenfarbige Lichter an derselben Position. Sie hatten eine Lampe. Eine mechanische Anordnung bewegte farbige Linsen vor die feste Lampe.

Eisenbahnsignale waren anfangs Semaphorsignale, bei denen die Position eines Signalarms angab, ob das Fortfahren sicher war.

Ein wichtiger Punkt ist, dass die Schwerkraft den Arm als eine Form der Ausfallsicherheit in die "Stopp" -Position fallen lässt, wenn der Armhebemechanismus ausfällt.

OK, also die Straßennutzung folgte der Eisenbahnnutzung. Dies wirft die Frage auf: Warum wurden diese Farben von den Eisenbahnen gewählt? Die Antwort könnte sein, dass die Eisenbahnen etablierten Seeverkehrskonventionen folgten. Schiffe hatten rote und grüne Lampen an den Seiten, damit andere Schiffe erkennen konnten, in welche Richtung das beobachtete Schiff fuhr. Es musste eine Konvention geben, welches von zwei konvergierenden Schiffen nachgeben sollte. Die Konvention war ( anscheinend ), dass Sie nachgeben müssen, wenn Sie ein rotes Licht sehen. Eine andere Erklärung war einfach, dass Rot, die Farbe des Blutes, seit langem mit Gefahr verbunden ist und daher mit der Notwendigkeit verbunden wurde, aufzuhören.

Warum drei?

Eisenbahnschienen sind in Abschnitte unterteilt. Die folgenden Züge werden mit einem Hinweis versehen, dass sich ein Zug auf dem Abschnitt vor Ihnen befindet (Haltestelle/rot), diesen Abschnitt verlassen hat und sich in dem Abschnitt davor befindet (Vorsicht/gelb) oder viel weiter entfernt ist (weiterfahren/grün).

Für den nächtlichen Gebrauch wurde eine Lampe hinzugefügt und die Bewegung des Signalarms brachte verschiedenfarbige Linsen vor die Lampe.

Bestellung: Ausfallsicher bei Red

Sie können sehen, dass bei dieser Anordnung die "Stopp" -Anzeige an der oberen Position ist, wenn die Linsenlinie vertikal ist. Dies ist eine Folge der zuvor diskutierten ausfallsicheren Armanordnung.

Warum getrennte Positionen?

Bei Straßenverkehrssignalen wurde der Semaphorarm schließlich vollständig durch die Lichter ersetzt. Die mechanischen Elemente wurden eliminiert, vielleicht weil sie mehr Wartung erforderten, und drei elektrische Lampen waren dann das einfachste Signalsystem. Die Farbe, Anzahl und physikalische Anordnung folgten offensichtlich dem vorherigen System, um Verwirrung zu vermeiden.

Es ist offensichtlich ein Vorteil, wenn Rot-Grün-Farbenblindheit häufig ist, eine Positionsverstärkung für die Signalbedeutung zu haben.

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RedGrittyBrick

Meine beste Vermutung wäre, dass man bei schlechter Sicht oder einem Problem mit Farbenblindheit erkennen kann, was zu tun ist, indem man sieht, welches Licht ein- oder ausgeschaltet ist.

Mit 1 Licht kann man möglicherweise nicht erkennen, welche Farbe es hat, und das kann zu Problemen führen.

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Anindya Basu

Es gab einige vorübergehende Erwähnungen von Zügen, bei denen die Einschränkungen interessanterweise unterschiedlich sind.

Zugsignale (zumindest in Großbritannien, aber ich glaube nicht, dass sie sich anderswo massiv unterscheiden) sind ebenfalls rot-bernsteingrün (oder auf Hochgeschwindigkeitsstrecken rot-bernstein-doppelt-grün-grün) und sie sind nicht konsequent ein Weg nach oben; Manchmal ist das Rot oben und manchmal unten. Ich verstehe, dass dies teilweise darauf zurückzuführen ist, dass ein Lokführer möglicherweise von weiter auf sie reagieren muss, als ein Autofahrer auf eine Ampel reagieren würde, damit sie sie nicht unbedingt anhand ihrer Position unterscheiden können, und das gibt es auch Daher ist es nicht sinnvoll, von ihnen eine konsistente Position zu verlangen. Daraus folgt (ich erinnere mich, kann aber keinen Link finden, um dies zu bestätigen), dass Lokführer nicht farbenblind sein können.

Die Reihenfolge ist jedoch nicht zufällig/skurril. Die Lichter sind sortiert so dass das rote Licht der Augenlinie des Fahrers am nächsten ist (siehe diesen Wikipedia-Link für viel mehr Details).

Übrigens ist der Grund, warum die Vier-Licht-Sequenz rot, bernsteinfarben und dann doppelt bernsteinfarben ist (wohingegen Sie zunächst diese doppelte Bernstein ist "vorsichtiger" als einzelner Bernstein), so dass es sicher ausfällt: Wenn ein gelbes Licht ausfällt, zeigt das Signal den "vorsichtigeren" einzelnen Bernstein an.

In Bezug auf die ursprüngliche Frage gibt es tatsächlich jetzt LED-basierte Leuchten, die alle Farben in einem einzigen Gehäuse haben, anstatt eine Lampe pro Farbe.

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Norman Gray