交通部署案例集/2015/美國紅燈攝像頭
美國紅燈攝像頭的實施時間線
從20世紀90年代開始，紅燈攝像頭在美國各地部署，旨在激勵駕駛員遵守交通訊號，從而提高安全性。當攝像頭前方道路上的感測器指示車輛在交通訊號即將變紅時選擇加速而不是減速時，攝像頭就會被觸發。違規車輛的照片會被拍攝下來，記錄的車輛資訊被用於發出違章通知（紐約市交通局，2014年）。透過阻止闖紅燈行為，交通監管機構希望減少訊號燈處的嚴重事故，併除了降低事故成本外，還促進安全。美國機構使用紅燈攝像頭讓駕駛員或登記車主對闖紅燈行為負責。為了讓登記車主負責，攝像頭只需要捕捉到車輛識別資訊。識別駕駛員責任需要拍攝到車輛及其駕駛員的照片。後一種方法允許登記車主證明他們對違章行為不負責，並選擇駁回違章通知。雖然聯邦公路管理局建議使用紅燈攝像頭來提高安全性，但各州負責監管該技術並決定是否使用（聯邦公路管理局，2005年）。
闖紅燈會造成重大的安全風險。在國家公路交通安全管理局的交通事故傷害緩解“哈登矩陣”中，闖紅燈行為被認為是“人為因素”。人為因素通常被認為發生在事件之前，因此是可以避免的。據估計，90%的事故是由於人為因素造成的。雖然汽車的安全性隨著時間的推移而提高，但人的行為沒有改變。因此，人們一直存在並繼續存在著對駕駛員行為進行進一步監管的動機（Adams & VanDrasek，2009）。
在十字路口實施紅燈攝像頭之前，人們測試了其他闖紅燈緩解技術。這些策略至今仍在使用，用來確定十字路口是否需要紅燈攝像頭。首先，進行工程改進。這些改進可以包括計時調整，例如延長黃燈時間或提供全紅清除間隔，在十字路口前方安裝警示燈，提醒駕駛員即將發生的燈光變化，協調訊號燈和其他措施以改善交通流動，以及改變十字路口幾何形狀。下一個策略是向公眾宣傳闖紅燈的危險，作為資訊宣傳活動的一部分，其中包括有關事故（尤其是那些可避免的事故）的情感和經濟影響的警告。在實施自動執行技術之前，闖紅燈緩解的最後一步是使用警官手動執行法律。隨機的警官執法可以透過消除駕駛員預測警官何時何地在哪個路口執法的能力來發揮作用，而有針對性的執法可以在問題位置發揮作用。雖然警官的存在可以阻止闖紅燈行為，但一旦警官移動到糾正違規者，透過十字路口的車輛就又不受監控了（Adams & VanDrasek，2009）。
紅燈攝像頭技術問世的時間遠比在美國應用的時間長。1958年，莫里斯·加特索尼德斯開發了一種速度監控裝置，即加特索米特，併成立了加特索米特公司來銷售、生產和銷售該裝置。該公司的第一位購買者是荷蘭。加特索尼德斯繼續開發和創新技術，第一個紅燈攝像頭於1965年投放市場。第一批紅燈攝像頭依靠埋在地下道路上的管道，當違規者駛近時向攝像頭髮出訊號。到這項技術發展起來的時候，該公司已經將其產品出口到歐洲以外的國家，包括南非和澳大利亞，但該技術要經過幾十年才能進入美國。1997年，在美國於1994年首次部署後不久，數字紅燈攝像頭問世（Gatso USA，2015）。
儘管紅燈攝像頭從研發出來到進入美國經歷了漫長的時間，但該技術在很短的時間內得到廣泛部署。這無疑部分歸功於早期發展取得的成功。到1996年（僅僅是部署兩年後），紐約市已經安裝了18個攝像頭，花費了大約1500萬美元。結果，根據攝像頭拍攝的照片，發出了36萬張罰單，帶來了1400萬美元的收入。除了該專案帶來的經濟成功之外，該市還在運營的第一年看到了罰單數量減少了25%（Row，1996）。
亞利桑那州成為美國第二個在1996年實施紅燈自動執法的州。亞利桑那州實施的政策與紐約州的政策不同，因為駕駛員而不是登記車主被認為對違章行為負責。這項政策要求紅燈攝像頭的位置能夠拍攝到車輛及其駕駛員的影像。這種方法以及紐約市使用的方法為今後在美國各州實施的執法選擇設定了模式（Kraus & Quiroga，2002）。
紐約州透過的允許使用紅燈攝像頭的政策對該技術於1994年在該市的實施至關重要。這是美國首次使用這項技術，儘管在實施之前，這項技術已經經過了十多年的研究和開發。1982年，一起由闖紅燈導致的導致一名18個月大嬰兒死亡的事故引發了關於使用攝像頭的爭論。儘管人們對該技術的監控方面提出異議，但紐約州於1988年透過立法允許使用紅燈攝像頭。在合法化之後，紐約市花費了幾年時間才開發和批准了一份適當的計劃。為了考慮到駕駛員對被拍照的不適，並避免任何侵犯民權的行為，攝像頭以一定角度安裝，只能拍攝到違規車輛的尾部，而不是駕駛員個人（Row，1996）。
在紐約市首次安裝紅燈攝像頭後，政策在紅燈攝像頭引入中的重要作用依然顯而易見。自問世以來，這項技術一直受到針對紅燈攝像頭系統的訴訟以及對所發放的個人罰單的上訴的挑戰。亞當斯和範德雷塞克在他們關於明尼蘇達州紅燈攝像頭的報告中指出了紅燈攝像頭技術需要法律支援，“安裝自動化執法計劃面臨的最具挑戰性的障礙之一是建立一個堅實的州法律基礎，缺乏此基礎導致明尼阿波利斯 PhotoCop 專案於 2007 年暫停”（Adams & VanDrasek，2009）。沒有法律支援，可以提出並贏得論點，即公共機構沒有權利基於未經人員初次收集的遠端證據來發放罰單。
紅燈攝像頭技術的應用在美國的普及導致了公共機構採用不同的策略來維護和執行正在使用的紅燈攝像頭。與紐約市最初採取的內部處理所有運營的方式形成對比，公共機構開始將任務外包給私營承包商。公共機構仍然應該負責專案規劃和管理、計劃和安裝檢查以及最終的罰單發放決定。諸如公共資訊計劃、裝置所有權、設計和安裝、運營和維護、罰單資料處理以及違規者查詢等方面可能由公共機構或私營承包商來處理（Adams & VanDrasek，2009）。
隨著責任從公共部門轉移到私營部門，與公眾溝通罰單收入的處理方式至關重要。私營公司可以透過懲罰違反法律的公民來獲取利潤的想法是極其有問題的。它滲透到關於紅燈攝像頭的評論文章中，作為解散紅燈攝像頭專案的辯護理由，儘管這些文章往往缺乏對這種行為特別存在的引文。例如，“公司通常會收取罰款並將部分資金返還給市政當局。這有點像私掠”（Last，2011）。亞當斯和範德雷塞克在支援將自動化執法恢復到明尼蘇達州時承認，“供應商的補償以發放的罰單數量為基礎是不合適的，正如私營承包商決定自動化執法安裝地點或運營條款也是不合適的，因為這會造成利益衝突的表象”（Adams & VanDrasek，2009）。
實踐與政策不一致的情況通常會在法庭上解決。在 2001 年加州的一起案件中，被告指控一個市政當局沒有按照加州車輛法規運營其照片紅燈程式。法院發現該市政當局確實沒有按照規定執行該程式，因為私營承包商幾乎完全負責了所有工作（Adams & VanDrasek，2009）。雖然加州車輛法規允許將紅燈攝像頭系統外包，但它確實對承包商可以執行的任務設定了某些限制，並要求政府機構監督這些任務（加州機動車管理局，2011）。
近年來，沒有紅燈攝像頭專案的州尚未實施紅燈攝像頭（見技術生命週期圖 1）。雖然不能確定原因，但可以推測缺乏實施此類專案的政治動機是原因。儘管研究表明紅燈攝像頭通常可以減少直角碰撞，但公眾對這項技術的抵制仍然存在（Høye，2013）。也許透過教育宣傳來傳達紅燈攝像頭的安全益處，並澄清圍繞私營承包商在運營中的作用的政策，可以推動該技術的進一步採用。
雖然紅燈攝像頭為鼓勵駕駛員安全提供了可行的方案，但它們可能很快就會過時。也就是說，隨著聯網或自動駕駛汽車的實施，駕駛員將不再有闖紅燈的選項，因為這一決定將不再由他們自己決定，而是由車輛的軟體決定。
為了說明美國紅燈攝像頭的使用方式隨時間的變化，我們根據代表該行業增長的資料開發了一個數學模型。資料來自 2012 年國家合作公路研究計劃 (NCHRP) 的第 729 號報告，該報告關於速度和闖紅燈的自動化執法。NCHRP 對市政當局進行的自動化執法實施調查結果包含在該報告的附錄中。以下是這些附錄的連結。收集的資訊中包括市政當局實施紅燈攝像頭執法的年份。特定州被調查的其中一個市政當局報告的最新年份被視為該州整體實施該技術的年份。該報告中發現有兩個使用紅燈攝像頭的州被排除在外，即紐約州和特拉華州。這些州的實施日期是在其州政府網站上找到的。這些資料來源的連結也在下面提供。
獲取資料後，在 Microsoft Excel 中將其繪製成圖表。使用三引數邏輯函式估計資料的模型
S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
其中，
S(t) 是已實施紅燈攝像頭的州數
K 是函式的最大值（測試了多個值，並使用 R 平方擬合優度檢驗確定 21 是最符合資料的最佳值）
b 是一個作為建模過程的一部分進行擬合的係數，發現為 0.341。
t0 是變化率從增加變為減少的時間（拐點），發現為 2002.5。
t 是繪圖中的時間
最終模型顯示在圖 1 中。其方程為
S(t) = 21/[1+exp(-0.341(t-2002.5))]
| 年份 | 擁有紅燈攝像頭的州 |
|---|---|
| 1993 | 0 |
| 1994 | 1 |
| 1995 | 1 |
| 1996 | 2 |
| 1997 | 3 |
| 1998 | 4 |
| 1999 | 4 |
| 2000 | 5 |
| 2001 | 7 |
| 2002 | 9 |
| 2003 | 11 |
| 2004 | 12 |
| 2005 | 14 |
| 2006 | 15 |
| 2007 | 19 |
| 2008 | 20 |
| 2009 | 20 |
| 2010 | 20 |
| 2011 | 20 |
| 2012 | 20 |
| 2013 | 20 |
| 2014 | 20 |
資料來自以下來源
• https://www.deldot.gov/information/red_light/
• http://www.nyc.gov/html/dot/downloads/pdf/2014-nyc-red-light-camera-program.pdf
• http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_rpt_729Appendices.pdf
參考文獻
Adams, J. S., & VanDrasek, B. J. (2009). 明尼蘇達州闖紅燈和超速駕駛的自動化執法：技術與公共政策的橋樑。明尼阿波利斯：明尼蘇達大學交通研究中心。
加州機動車管理局。（2011 年）。車輛法規第 21455.5 節 交通訊號自動化執法照片記錄。檢索於 2015 年 11 月 10 日，來自 CA.gov：https://www.dmv.ca.gov/portal/dmv/?1dmy&urile=wcm:path:/dmv_content_en/dmv/pubs/vctop/vc/d11/c2/a3/21455.5
聯邦公路管理局。（2005 年）。紅燈攝像頭系統：操作指南。美國交通部。
Gatso 美國。（2015 年）。歷史。檢索於 2015 年 11 月 9 日，來自 Gatso 美國：http://www.gatso-usa.com/about/history
Høye, A. (2013). 仍然對紅燈攝像頭持否定態度？更新。事故分析與預防。
Kraus, E., & Quiroga, C. (2002). 與闖紅燈自動化執法相關的立法問題。交通研究委員會記錄。
Last, J. V. (2011 年 8 月 1 日). 回退奶媽國家。檢索於 2015 年 11 月 10 日，來自《每週標準》：http://www.weeklystandard.com/keyword/red_light-cameras
紐約市交通局。（2014 年）。紐約市紅燈攝像頭計劃審查。紐約市：紐約市交通局。
Row, H. (1996 年 7 月). 紅燈區。CIO，第 116 頁。