观点和疑问

在交通信号控制领域有三个足以炸群的话题：倒计时、黄灯、行人地面信号灯，每隔一段时间就会有一个被拿出来讨论一次，但从来没有达成过一致。这其中关于倒计时利弊的话题讨论持续最久，不同人从安全、效率、技术实现、限制条件、驾驶感受角度反复争论，各种论文、专利也有很多，总之信者恒信、不信者恒不信，甚至出现了有的城市开始大规模拆除，有的城市大面积新装倒计时装置的两极现象。但在论场上似乎早已进入焦灼疲惫状态，连继续讨论的兴致都没有了。

直到不久前的一天，信号灯灯态倒计时突然显示在了手机导航地图上，这个千年老梗又引起了大家的关注，讨论也又一次热络起来，有人讲原理、有人谈方法、有人说感受，夹杂着舆情喧嚣与情绪输出。

在道路交通管理部门中从事信号控制技术与管理的人员，一时间陷入了不大不小的焦虑之中，他们的数据来自哪里？有没有安全问题？这玩意真的先进吗？是否代表未来发展方向？

我个人觉得要回答清楚这些问题，还是要从常识出发对齐基本理念、厘清问题本质，从法律规定、标准规范、技术方法、效率与安全影响、驾驶体验等多个视角逐一分析、抽丝剥茧一点点讲清楚。

由于不是一篇学术论文，所以我放弃复杂数据统计、理论推导，甚至放弃引用一些著名的论文和报告的结论，只从几个最基本的常识出发提出我的观点和疑问，这里说的倒计时既包括传统的实体倒计时装置，也包括显示在手机导航上的倒计时。

常识1：交通信号关乎生命安全，倒计时不是法律规定的交通信号

《中华人民共和国道路交通安全法》“第二十五条 全国实行统一的道路交通信号。交通信号包括交通信号灯、交通标志、交通标线和交通警察的指挥。”，“第二十六条 交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。”

参考相关的国家标准，无论是《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB14886-2016）还是《道路交通标志和标线》（GB5768.3）都既没有对倒计时装置的明确定义，也没有赋予它指派路权、分离冲突、分配时间资源的职能，只能算是一种辅助信息输出。

但现实情况是，很多城市倒计时已经成为了必选标配、很多驾驶人已经形成了严重的倒计时依赖、甚至出现了信号灯可以不亮，但倒计时必须有显示的依赖，在某些人眼里倒计时俨然已经成为衡量交通控制系统是否先进的标志，。

常识2：设置交通信号灯是法律赋予交通安全管理部门的权力

《中华人民共和国道路交通安全法》“第二十八条 任何单位和个人不得擅自设置、移动、占用、损毁交通信号灯、交通标志、交通标线。”，依据这条法律，在现实世界中，擅自设置信号灯肯定是违法行为。

我一直在思考另一个问题：这条法规是否适用网络空间？关于这个问题，我并没有答案。但常识告诉我，在导航上输出的信号灯状态与倒计时信息一定会对驾驶人执行驾驶任务过程中的认知、反应与决策产生影响，进而带来交通安全问题，尤其是当面对的真实信号状态与导航软件输出不一致的情况下。

同时，我也常常听到这样一句话“网络空间不是法外之地”。

常识3：凡有规律的现象，都能被学习，只要规律不变就能被预测；规律一旦变化，过往学习结果都作废。

最近常有业内同行或交管的兄弟问我：他们怎么拿到的数据，是不是数据泄露，或者存在网络安全问题。我的回答是：只要足够的时间，任何人都可以通过观察和学习，掌握某个路口的信号运行规律，因此不用担心，信号数据没有泄露。

只要由足够的经验数据，足够的归纳能力，人类就能总结各种现象背后的规律。交通信号也一样，一个不可否认的现实是目前我国绝大多数路口交通信号灯采用的是定时方案控制，且绝大多数路口配时方案长时间不升级不更新，这为学习并掌握路口信号规律提供了天然的有利条件。

了解某个路口信号灯变化规律无论从理论还是实践的角度都是可行的，唯一需要的是利用强大的算力支撑，通过足够长的时间去“观察”记录数据并进行分析，而这对于同时服务着全国数亿用户的导航软件与后端系统来说都不是问题，这一点他们做的确实很出色，值得钦佩。关于这背后的算法，有兴趣的朋友可以在网上搜索“轨迹数据反推交通信号配时”，相信可以找到很多相关的论文资料，其中有非常详细的论证与方法说明，这不是本文的重点。

但是，一个基本常识是，所有基于过往状态的学习与归纳得出的规律，永远无法完全准确契合当下真实状态，更不能确保与未来的可能状态一致，一旦信号配置数据变更、信号控制系统时钟调整、信号现场临时手动控制、紧急车辆优先、公交车辆优先等情况发生，导航中依据规律推演的状态与倒计时信息必然与真实情况不一致。

这种不一致具有瞬时的、不可测、不可防的特点，往往需要多次发生才能被后端的训练发现并纠正。

也正是这个原因，那些采用系统实时优化、自适应控制、感应控制的路口在导航上就没有灯态倒计时输出。即使那些定时控制且在导航上有灯态倒计时的路口，在控制方案切换过渡的几分钟期间内，由于信号变化处于非稳定状态，大概率也不会有灯态与倒计时输出。

当然，也不排除某些先进城市通过数据接口为导航软件提供更准确、更直接的数据，但短时间内绝大多数城市无法实现。

常识4：智能的信号灯控制与倒计时天然不兼容，因为时间恒流，既不能戛然而止，也不能忽快忽慢

常常会遇到这样的场景，眼前红灯倒计时还有若干秒，但是冲突方向道路空空如也，这就是我们常说的信号的空等与空放（我称这段时间为僵尸时间），这个时候我们多么希望信号灯能快速响应，没车的方向变红灯，有车的方向变绿灯（这本就是感应控制或自适应控制的基本功能）。

类似的另一个场景是，排队通过路口的车辆还没有清空，绿灯信号已经结束，如果能再延长绿灯信号几秒钟，就能大幅度减少停车降低延误。

但不幸的是倒计时已经在那里开始输出数字了，因为时间节奏恒定，不能变慢也不能变快，倒计时一旦开始就不能突然停止或重头再来，否则不仅倒计时会失去意义，还可能由于信息输出混乱酿成惨剧。于是，我们也只能痴痴的看、苦苦的等，任时光一秒秒流逝。

也许有人说，可以选择半程倒计时，在信号切换之前的几秒开始倒计时，倒计时开始之前的时段进行优化控制。

其实道理一样，只要开始了倒计时剩下的时间就不可优化，区别只是“僵尸时间”的长短而已，别小看每个方向的几秒钟，在异常繁忙路口的高峰时段，这几秒累积起来就是压倒“骆驼”造成交通拥堵的那根最后的稻草。

这是倒计时与先进控制方法之间天然的不可调节的矛盾，要倒计时还是要灵活高效的控制，这是一道选择题，鱼和熊掌不可兼得。

常识5：倒计时依赖源自对黄灯的误解与对红灯的恐惧

如果我们调查普通驾驶人，绝大多数会认为倒计时好，因为可以防止“闯灯”与提前准备启动。但背后的原因是什么呢?

交通信号由红黄绿三色组成，红灯停、绿灯行，黄灯用于绿灯到红灯的过渡。行驶过程中，当驾驶人面对黄灯时需要根据自己所在的位置、车速判断和路面情况进行判断：是否可以平稳操作并在停止线前刹停车辆，或者是否保持当前车速可以通过路口?一个好的路口信号设计可以通过适当的黄灯时间、清空时间保障驾驶人无论采用哪种操作都是安全的（可以参考赛文以前关于黄灯的文章：黄灯的困境及思考）。

这一过程原本不需要倒计时辅助，之所以会形成倒计时依赖，与我们多年来对交通信号中的黄灯作用的宣传教育、执法、以及技术措施不合理有很大关系。

一些地方对黄灯通过路口的驾驶人采取了处罚措施，一些路口不合理的过渡参数配置造成黄灯进入路口引发严重交通事故等等，这都在客观上导致了驾驶人在抵近路口面对黄灯时高度紧张甚至恐惧，生怕一不留神就掉进了“黄灯陷阱”（此处并非指学术意义上的黄灯困境）。

这个时候驾驶人心理上是希望能够在黄灯之前就知道绿灯即将结束，进而提前采取措施。另一方面，很多城市路口超长周期的信号配时造成了红灯等候期间驾驶人的焦虑心理，倒计时在这个时候客观上起到了一定的提醒和心理安慰作用。

也正是由于上述原因，国标中规定的“红-绿-黄-红”的信号序列被不断加码打补丁，变成了“红-绿-绿闪-黄-红”，甚至有些城市设置了“红-红闪-绿-绿闪-黄-红”的复杂信号序列，目的就是通过“绿闪”提醒驾驶人绿灯即将结束，用“红闪”信号提醒红灯即将结束，之后又再次加码增加倒计时，把本来应该由黄灯负责输出指示信息变得越来越复杂，但这都是治标不治本的打补丁做法，倒计时也是如此。

常识6：人的能力有限且有差别，信息越多并非越安全，许多看起来先进的东西可能隐藏着风险

驾驶人驾车在道路上行驶的过程就是不断接收信息、做出决策并操控车辆的过程，但是受到年龄、性别、教育程度、文化背景、心理等诸多影响，在面对同一种情况时，不同人在不同情境会做出不同的反应，反应与操作时间也有差异。

年轻男性偏激进与冒险，老年人与女性偏保守与防卫，心情舒畅环境怡人时偏于放松，情绪焦虑环境压抑时易于冲动。

面对倒计时信息，当面前的红灯倒计时还有几秒时会不会想着“不用减速也能赶上绿灯”？绿灯倒计时仅剩几秒时会不会想着“加加油就能冲过去”？来自路口多个方向，面对不同信息的多个驾驶人的不同决策组合可能会带来什么结果？不同的决策与行为到底是提高了安全还是降低安全？对路口通行能力到底带来正面还是负面影响？

这是一些复杂问题，很多人做过很多研究，结论各不相同，总之需要认真思量，不能简单用个人喜好和个体感受来进行简单证明。

这是一个信息异常丰富的时代，人们已经习惯了浸泡在丰富的信息之中，于是形成了一种观念似乎信息越丰富就越高效、越安全。驾驶人驾车通过路口时需要观察标线、标志、信号灯状态、路侧信息，同时要操作车辆与周边机动车、行人互动，这是一个非常复杂且繁重的工作任务。需要处理的信息越直接越简单，对于驾驶人的工作负荷越低。

正如前面所说，倒计时不是法定的交通信号，在路口信号设施布局合理，安全参数配置正确的情况下，额外增加的倒计时信息只会增加驾驶人的任务负荷，并不会带来额外的安全保障。

相反，一旦出现倒计时信息错乱、跳变或与信号状态不一致的情况，两种矛盾信息就会置驾驶人于进退两难之中，造成决策时间增加、操作错误灯一系列问题，多出的信息不仅无益，反而导致更大的风险。

这种现象不论出现在实体的倒计时装置上，还是出现在导航地图上，结果都是一样。抬头看路况、低头看手机还必然带来额外的认知反应时间增加。

常识7：人的能力特质是决定了很多交通工程措施的基本准则

几个关于人类能力的基本常识：识别理解简单图形信息更快，识别理解抽象字符信息更慢；对空间距离更敏感，对时间与速度判断往往错误；同时识别单一信息更快，识别多种并发信息更慢；面对矛盾信息必然陷入犹豫，决策时间更长；关注不同位置信息是头部运动、眼球运动、瞳孔聚焦都需要消耗时间。当这一切都发生在高速运动的车辆上，时间的差异背后就是安全的差异。

在交通信号控制百年发展历程中，通过不断地总结与完善形成的红黄绿信号路权指派与信号过渡体系，其中既有完备的理论体系支撑，也有大量血的教训。，充分考虑了各种物理因素、环境因素、人因要素对交通安全的影响，其中人因理论是点奠定交通工程理论的重要基础。

这些听起来很复杂的理论，其实背后道理很简单：当我们面对一个控制信息时，要用多长时间能看见、多长时间能识别、多长时间能理解，进而多长时间能决策、多长时间能行动？在这个时间里我们驾驶的交通工具能运行多远？需要多长时间或者继续运行多远的距离能够安全停止？

沿着上面的基本思路：认知反应与操作时间+运行速度+道路特性决定了安全视距（包括决策视距、停车视距），进一步决定了通视视区，进一步决定了路口交通控制设施的空间布局参数等等。

现存与交通信号设计相关的大量规范、标准中的参数要求都源自于此。在交通流运行速度不变，道路基本特性不变的情况下，人的认知反应与操作时间就成为关键变量，信息内容与获取方式改变了，这个时间必然发生变化。

这个时候我们是否应该思考一下，标准和规范还要不要遵守？是否有必要进行修订？如果修订了标准，既有的交通设施应该怎么办？

信号控制系统的信息输出方式是影响认知反应时间的关键因素，多设置一个无用的交通标志，多看一眼手机，表面上似乎只是多了一种辅助信息，背后影响的可能就是生命安全。

很多科学的结论往往是反直觉的，不能简单用直观感受进行评判，正如我们不能仅仅通过直观感受和简单观察就断言太阳围着地球转一样。

常识8：导航倒计时与车路协同没有什么关系

最近看到很多媒体宣传上，把车内显示交通信号状态当成车路协同的标准场景，车机屏、智能后视镜等开始输出越来越多吸引驾驶人注意力的信息。

甚至把这个功能与专用术语SPaT（信号灯消息Signal Phase and Timing Message）等同起来。但是，SPaT的本意是把交通信号的状态与配时信息发送到车端服务于自动驾驶与安全场景的，换句话说，这个信息是给机器用的不是用来显示在车端给驾驶人看的。同时，SPaT信息的生成、传输有着严格的一致性和实时性要求，在几个经典的车路协同场景下，均要求数据延迟控制在100毫秒以内，绝对不允许出现秒级时差存在。

结语：我们该做些什么？

一个尴尬的现实是导航倒计时的出现忽然就揭开行业现状的盖子，让全社会看到了交通信号控制领域的现状：原来建设了那么多的智能、智慧、感知系统之后，绝大多数路口居然是运行于长时间不变的定时方案之下！

每次关于倒计时的讨论，我都会被这样一些问题按在墙角：你说倒计时影响优化，没有倒计时的路口也没见到控制有多好？你说通过合理设置黄灯时间与全红时间就可以避免闯红灯或保障路口安全，为啥黄灯进入路口还是常常被定责，被处罚？你说的灯态倒计时上导航可能影响安全，有什么数据可以证明？作为行业从业者，面对这些问题，我只有尴尬，无法答案。

我们应该做些什么？也许短时间改变不了现状，但可以改变的我们自己对问题的认知和观念。起码我们能从行业从业者的角度向社会传递正确的理解和认知。也许这就是未来我们真正做好这个行业的开始。

同时，期待着未来实施的控制系统越来越“真的智能”，那时云端算法不再能总结并预测出信号运行规律也许是一件好事，当然我们的目的不是为了与导航系统斗法捉迷藏，而是为了让我们这个行业在一条正确的轨道上发展得更好。