Si vous vivez dans une grande ville, les embouteillages sont une frustration courante. Les véhicules à l'arrêt nuisent à la qualité de l'air. La gestion du trafic dans les zones urbaines denses est complexe, avec des objectifs contradictoires. Aux intersections, les véhicules, les vélos et les piétons doivent se croiser en toute sécurité. Au fil des ans, nous avons développé des moyens de gérer la priorité de passage, des panneaux aux ronds-points, mais les feux de circulation sont les plus courants.

Les villes ressemblent à l'anatomie humaine : les autoroutes sont l'aorte, les petites routes collectrices sont les capillaires, et les routes artérielles sont des connexions de capacité moyenne. Les routes artérielles utilisent des intersections à niveau avec un flux de trafic interrompu. Ces intersections limitent le débit de la chaussée ; ajouter des voies ou augmenter les limites de vitesse n'aidera pas. Augmenter l'efficacité des intersections est essentiel. La plupart des accidents s'y produisent, c'est pourquoi les ingénieurs analysent les conceptions pour la sécurité et l'efficacité.

L'attribution de la priorité de passage est difficile, nécessitant des compromis sur l'espace, le coût, la vitesse, le temps de cycle, la distance de visibilité, les types et volumes de trafic et les facteurs humains. Les intersections doivent être normalisées pour que les conducteurs connaissent leur rôle. L'intersection idéale ne causerait aucune interruption, mais les échangeurs à cinq niveaux ne sont pas pratiques partout. Les panneaux simples sont rentables mais ne peuvent pas gérer un volume élevé. Les feux de circulation offrent un équilibre : faible coût, espace minimal et gestion de grands volumes avec une certaine interruption.

Dans leur forme la plus simple, les feux de circulation ont trois lumières par voie : vert pour la priorité de passage, rouge pour s'arrêter, ambre avertit d'un changement. Au-delà, les feux peuvent être complexes pour diverses situations.