交通信号控制器和冲突监测器：部件出故障时信号如何保持安全
信号机柜里有什么、闪烁信号意味着什么，以及如何报告故障
Safety Behind the Wheel Foundation根据美国联邦公路管理局的手册、指导和联邦交通控制手册、美国公路安全保险协会的数据、加利福尼亚州机动车管理局的驾驶人手册以及联邦法规编写了本指南。所有资料来源都列在文末。
交通信号控制器的作用
在有信号灯的交叉路口，控制器是整个系统的“大脑”。美国联邦公路管理局关于信号交叉路口的指南就使用了这个说法 [1]。控制器按照存储的程序运行，设定每个信号灯何时变化以及每个流向持续多长时间 [1]。
检测器，比如路面传感器或杆子上的摄像头，会告诉控制器有车辆在等候 [1]。
为什么这对安全很重要？美国联邦公路管理局的手册把通行权分配解释为通过显示信号灯，让一些驾驶人和步行者先于其他人通行 [2]。国家交通控制手册指出，有充分依据设置的信号灯可以降低某些车祸的发生频率和严重程度，尤其是直角碰撞 [3]。直角碰撞是指一辆车撞上另一辆车的侧面。
控制器还负责一些特殊任务。其中之一是信号优先，即因高优先级事件（比如有火车驶近附近的道口）而中断正常周期 [1]。铁路道口栏杆和信号是另一个话题，在我们关于铁路道口的文章中介绍。
信号机柜里有什么
冲突监测器如何工作
可以把冲突监测器看作盯着控制器的第二双眼睛。部件损坏、电涌、软件故障或设置错误都可能导致控制器出错。监测器的存在，就是为了避免一次错误让两股相互交叉的车流同时得到绿灯。
冲突是指一对路径相交的流向。南北向车流和东西向车流就是最简单的例子，两者绝不能同时看到绿灯。监测器监视送往信号灯的电信号，而且独立于控制器的程序运行。
如果监测器发现了禁止的组合，就会停止正常运行，然后利用闪光器和闪光转换继电器把交叉路口切换到闪烁模式 [2]。之所以以闪烁作为后备，是因为驾驶人已经知道如何应对闪烁红灯和闪烁黄灯。
手册使用了两个名称：冲突监测器（CMU）和故障监测器（MMU） [2]。各机构也会说“故障管理单元”。它们的基本作用相同，但有些型号能检查的故障种类更多。根据型号和设置，监测器还可能发现某个信号灯面的红灯不亮，或黄灯时间过短。请询问您所在的机构使用哪种类型。
进入闪烁模式后，大多数机构会派技术人员查明原因，然后才恢复正常运行。设置与硬件同样重要。技术人员会把绝不能同时为绿灯的流向组合编入监测器。如果这些设置有误，监测器可能会漏掉真正的冲突，或在一切正常时误动作。
闪烁和熄灭的信号对驾驶人意味着什么
国家交通控制手册规定了闪烁规则。面对闪烁红灯的驾驶人必须在停车线处停车，然后只能按照停车标志的规则通行 [3]。面对闪烁黄灯的驾驶人可以驶入交叉路口，但必须小心 [3]。
监测器动作后，您可能会看到有些方向闪烁红灯、另一些方向闪烁黄灯，或者所有方向都闪烁红灯。请遵守面向您的灯色。不要以为其他驾驶人看到的是同样的颜色。
信号灯完全熄灭则是另一回事，规则来自州法律和驾驶人手册。加利福尼亚州的手册规定，要像各个方向都有停车标志一样停车，然后在安全时小心通行 [4]。Safety Behind the Wheel Foundation也向驾驶人提出同样的建议。其他州有各自的规定措辞，因此请查阅本州的手册。
在任何情况下，都要及早减速并留意横向车流。向道路管理机构或当地非紧急电话报告故障。如果发生碰撞或存在紧迫危险，请拨打911。
为什么这些设备对预防碰撞很重要
美国联邦公路管理局表示，在美国，大约四分之一的交通死亡和约一半的交通受伤与交叉路口有关 [5]。有信号灯的交叉路口约占交叉路口死亡的三分之一 [5]。美国联邦公路管理局根据联邦车祸数据编制的表格显示，2022年涉及有信号灯交叉路口的碰撞造成4,204人死亡，高于2018年的3,347人 [5]。
闯红灯在其中占了很大一部分。2024年，有1,119人死于涉及闯红灯的碰撞 [6]。死者中有一半是被闯红灯者撞到的行人、骑自行车的人和其他车辆中的人 [6]。
这些数字描述的是车祸规律，并不表明每起车祸都是设备故障造成的。设备的作用是发出清晰、正确、稳定的指令，并在出故障时进入安全状态。控制器中包含若干配时选择，其中一些有很强的证据支持。
对比整理：Safety Behind the Wheel Foundation
信号配时功能和美国联邦公路管理局的证据
控制器无法弥补糟糕的设计。同一本手册警告说，与停车标志控制相比，信号控制下的延误和某些类型的车祸可能更多 [3]。没有充分依据的信号灯可能会增加违规行为和追尾碰撞 [3]。这就是为什么手册要求在设置信号灯之前进行工程研究 [3]。
由谁负责信号设备
在公共道路上，由机构选择、设计、安装和维护交通信号灯，可能是州交通部门、县或市。国家手册指出，机构在安装任何信号灯之前，应确定由谁维护信号灯及其硬件、软件和配时方案 [3]。
联邦规定设定了基本标准。国家手册是任何向公众开放通行的街道、公路或自行车道上所有交通控制设施的标准 [10]。第11版于2024年1月18日生效。各州必须在两年内把它采纳为本州的标准 [11]。
手册中有几项规定直接影响控制器。设置新信号灯之前必须进行工程研究 [3]。机构应让每个控制器按计划的配时方案运行，并经常检查；应记录每一次配时改动，并且只允许获得授权的人进行改动；还应为故障期间的替代运行方式做好计划，比如闪烁模式或人工指挥交通 [3]。
居民、家长和雇主绝不应安装、打开或调整信号设备，而应询问道路管理机构。机柜的安全也很重要：手册提到，有一个州交通部门正在为其机柜加装电子锁 [2]。
校园和私人道路所有者面临同样的问题。如果道路向公众开放通行，国家标准可能适用 [10]。在购买任何设备之前，持证交通工程师可以确认适用哪些规定。
各机构如何采购信号设备并制定规格
让设备保持正常运行：测试和维护
部件会老化，检测器会失灵，设置会被改动。美国联邦公路管理局2015年的指南提供了一些各机构可以参考调整的示例目标。它们是示例，而不是规定。其中之一是每两个月到每个交叉路口进行一次预防性维护。另一个是定期测试那些损坏后肉眼看不出来的项目 [12]。
该指南还建议每辆维护车辆都携带足够的安全关键备件，以便在两小时内恢复安全运行。另一个示例是储备备件，以便在24小时内让最多三个交叉路口恢复全部功能，并保存准确的竣工记录 [12]。
监测器测试有其自身的发展历程。美国联邦公路管理局的一份人员配置报告介绍了2007年一份关于信号管理实践的全国评分报告。该报告把每年测试冲突监测器（对部分或全部设备有正式记录）列为定期预防性维护的一部分 [13]。美国联邦公路管理局的手册把监测器测试仪列为示例设备之一，并注明这是每年行业认证所必需的 [2]。该人员配置报告还总结了2000年的一份指南，其中估计一个普通交叉路口每年需要约60小时的维护，其中70%是预防性维护 [13]。
现代控制器还会保存日志。美国联邦公路管理局一项关于自动信号性能工具的研究，把追踪交叉路口闪烁运行的发生次数和发现失灵的检测器列为其衡量指标 [14]。
一次维护巡检的合理顺序如下：
- 读取控制器的事件日志，记下最近的闪烁事件或故障。
- 检查机柜是否受潮、损坏、接线松动，以及锁是否正常。
- 用测试仪测试冲突监测器或故障监测器，并确认闪烁模式。
- 把正在运行的配时与书面配时记录进行比较。
- 在交叉路口现场检查检测器和信号灯头。
- 记录发现了什么、修了什么以及使用了哪些部件。
局限和常见错误
冲突监测器是一张安全网，不能代替好的设计。请注意以下错误：
作为驾驶人、邻居或机构，您可以做什么
作为驾驶人，请把任何闪烁或熄灭的信号灯当作减速的提示，然后报告。提供交叉街道、您的行驶方向、时间以及信号灯的状态。
作为居民、家长、学校董事会成员或小企业雇主，您可以向道路管理机构提出几个简单的问题：
- 我们学校、工作场所或住所附近的信号灯由谁负责？
- 监测器多久测试一次？结果是否有记录？
- 机构如何得知信号故障？响应速度有多快？
- 机构是否保存这个交叉路口的闪烁事件日志？
您也可以请机构审查让您担心的地点。本地碰撞数据有助于说明理由。
如果您或您的家人在信号灯路口的车祸中受伤，请告诉警察您看到的信号灯情况。询问道路管理机构如何申请查阅信号维护记录。律师可以就您自己的情况提供建议。
常见问题
用简单的话说，什么是冲突监测器？
它是信号机柜中的一种安全装置，监视送往交叉路口的灯光信号。如果它发现禁止的组合，比如两股交叉车流同时为绿灯，就会强制信号进入闪烁模式 [2]。它独立于控制器的配时程序运行，因此一个故障不应同时使两者失效。
为什么所有方向的信号灯都在闪烁红灯？
所有方向闪烁红灯通常意味着信号因故障、供电问题或计划中的施工而进入了闪烁模式。面对闪烁红灯的驾驶人必须停车，然后按照停车标志的规则通行 [3]。留意横向车流，轮流通行，如果现场没有工作人员，请报告问题。
冲突监测器会失灵吗？
会的，任何电子部件都可能失灵。它的设置也可能有误，这就是为什么各机构会定期测试监测器并记录结果。测试可以确认监测器在该动作时仍会动作。美国联邦公路管理局的一份报告把每年测试冲突监测器列为一项常规维护做法 [13]。
信号灯熄灭或闪烁时我该打电话给谁？
先联系拥有该道路的市、县或州机构。如果您不知道道路归谁所有，请拨打当地的非紧急电话。如果发生碰撞、有人受伤或存在紧迫危险，请拨打911。即使机柜门看起来松动，也不要打开或触碰，并把这一情况一并报告。
总结
Safety Behind the Wheel Foundation 的建议
Safety Behind the Wheel Foundation敦促驾驶人在每个熄灭或闪烁的信号灯前减速并报告，并敦促道路管理机构定期测试信号设备并做好记录。信号控制器及其冲突监测器在默默地工作。控制器设定每个流向的顺序和时长。监测器负责守卫，让故障变成闪烁，而不是车祸。两者都依赖训练有素的人员来设计、编程、测试、记录和维修。
您不需要工程学位也能提供帮助：在闪烁和熄灭的信号灯前减速，报告这些情况，并询问道路管理机构如何测试设备、响应速度有多快。公共信号应交由获得授权的机构负责，而居民提出的好问题能帮助他们把工作做好。
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资料来源与延伸阅读
- 1U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Signalized Intersections Informational Guide, Second Edition (FHWA-SA-13-027). Published July 2013. highways.dot.gov/…/fhwasa13027.pdf
- 2U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Traffic Signal Program Handbook (FHWA-HOP-23-041). Published April 2023. ops.fhwa.dot.gov/…/fhwahop23041.pdf
- 3U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Manual on Uniform Traffic Control Devices, 11th Edition, Part 4: Highway Traffic Signals. Published December 2023. mutcd.fhwa.dot.gov/pdfs/11th_Edition/part4.pdf
- 4California Department of Motor Vehicles. California Driver Handbook, Section 7: Laws and Rules of the Road. Updated June 11, 2025. dmv.ca.gov/…/laws-and-rules-of-the-road
- 5U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. About Intersection Safety. Updated July 28, 2026. Data year: 2018 to 2022 (NHTSA FARS data). highways.dot.gov/…/about
- 6Insurance Institute for Highway Safety. Red light running. 更新于2026年7月. Data year: 2024. iihs.org/research-areas/red-light-running
- 7U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Yellow Change Intervals (Proven Safety Countermeasures). Undated web page, 审阅于2026年10月. highways.dot.gov/…/yellow-change-intervals
- 8U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Backplates with Retroreflective Borders (Proven Safety Countermeasures). Undated web page, 审阅于2026年10月. Data year: 2005 (study cited by FHWA). highways.dot.gov/…/backplates-retroreflective-borders
- 9U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Leading Pedestrian Interval (Proven Safety Countermeasures). Undated web page, 审阅于2026年10月. highways.dot.gov/…/leading-pedestrian-interval
- 10Electronic Code of Federal Regulations. 23 CFR Part 655, Subpart F, Section 655.603 Standards (Traffic Control Devices on Federal-Aid and Other Streets and Highways). Current text, 审阅于2026年10月. ecfr.gov/…/subpart-F
- 11U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Manual on Uniform Traffic Control Devices (MUTCD). Updated August 5, 2026. mutcd.fhwa.dot.gov
- 12U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Traffic Signal Management Plans, Chapter 4: Outline for Traffic Signal Management Plans (FHWA-HOP-15-038). Published November 2015. ops.fhwa.dot.gov/…/ch4.htm
- 13U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Traffic Signal Operations and Maintenance Staffing Guidelines (FHWA-HOP-09-006). Published March 2009. Data year: 2000 and 2007 (guide and report card it summarizes). ops.fhwa.dot.gov/…/fhwahop09006.pdf
- 14U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. A Methodology and Case Study: Evaluating the Benefits and Costs of Implementing Automated Traffic Signal Performance (FHWA-HOP-20-003). Published April 2020. ops.fhwa.dot.gov/…/fhwahop20003.pdf
本文体现了交叉路口安全和信号灯妥善维护方面的安全重点。本文提供一般性安全教育信息，不构成法律、保险或工程建议，也不是设计指南。规定会变化，因此请通过官方渠道核实详情。如果信号灯出现问题，请联系拥有该信号灯的道路管理机构。如果在车祸后有法律或保险方面的问题，请联系持证律师或您的保险公司。对于私人物业上的信号灯，请咨询持证交通工程公司。审阅于2026年10月。
引用本文：Safety Behind the Wheel Foundation.《交通信号控制器和冲突监测器：部件出故障时信号如何保持安全》. drivewithcare.org，https://drivewithcare.org/cn/traffic-signal-controllers-conflict-monitors/。审阅于2026年10月。
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