Если вы живёте в большом городе, пробки — обычная проблема. Стоящие на холостом ходу автомобили вредят качеству воздуха. Управление дорожным движением в густонаселённых городских районах сложно и связано с противоречивыми целями. На перекрёстках транспортные средства, велосипеды и пешеходы должны безопасно пересекать пути. За годы мы разработали способы управления правом проезда — от знаков до круговых перекрёстков, но светофоры наиболее распространены.

Города похожи на анатомию человека: автомагистрали — это аорта, небольшие собирающие дороги — капилляры, а магистральные дороги — соединения средней пропускной способности. Магистральные дороги используют перекрёстки в одном уровне с прерывистым потоком движения. Эти перекрёстки ограничивают пропускную способность дороги; добавление полос или повышение ограничений скорости не поможет. Повышение эффективности перекрёстка — ключ к успеху. Большинство аварий происходит именно здесь, поэтому инженеры анализируют проекты на предмет безопасности и эффективности.

Назначение права проезда — сложная задача, требующая компромиссов по пространству, стоимости, скорости, времени цикла, расстоянию видимости, типам и объёмам движения и человеческим факторам. Перекрёстки должны быть стандартизированы, чтобы водители знали свою роль. Идеальный перекрёсток не вызывал бы никаких прерываний, но пятиуровневые развязки непрактичны повсюду. Простые знаки экономически эффективны, но не справляются с большим объёмом. Светофоры предлагают баланс: низкая стоимость, минимальное пространство и обработка больших объёмов с некоторым прерыванием.

В простейшей форме светофоры имеют три огня на полосу: зелёный для права проезда, красный для остановки, жёлтый предупреждает о смене. Помимо этого, светофоры могут быть сложными для различных ситуаций.