一套能夠自己組織協(xié)調(diào)的交通信號燈系統(tǒng)可以幫助減少交通擁堵。它的關(guān)鍵是讓紅綠信號燈的切換以一種分散混沌的方式進(jìn)行，而不是按照通常有規(guī)律的程序化模式進(jìn)行。

雖然每當(dāng)你遇到一個紅燈路口，心里都有可能會暗暗詛咒，但城市規(guī)劃者們確實(shí)在努力提高交通流暢程度，他們嘗試讓多盞信號燈實(shí)現(xiàn)同步，甚至依靠超級計算機(jī)來設(shè)計出最佳模式。在交通高峰期綠燈停留的時間往往較長，同時計算機(jī)模型也會被用來優(yōu)化公共交通。但是，正在穿越人行橫道的路人、摩肩接踵的人群以及道路上的拋錨事故車等不確定因素都可能讓一套精心設(shè)計的系統(tǒng)崩潰失常。德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)的斯特凡·朗莫教授和瑞士蘇黎世大學(xué)的德克·黑爾賓教授最近在新墨西哥州參與了圣菲研究所的工作，他們表示一套自己組織協(xié)調(diào)的交通信號燈系統(tǒng)將能夠更好地解決這些問題。

他們通過模擬交通流量入手，把它當(dāng)成流動的河流，同時把十字路口比作縱橫交錯的管網(wǎng)，然后，他們給每個交通信號燈裝上傳感器，用以了解特定時段的路面信息，安裝在信號燈上的電腦芯片會對預(yù)期中的車流量進(jìn)行計算，并確定綠燈停留的時間長度。研究人員認(rèn)為，在現(xiàn)有的紅綠燈系統(tǒng)中每一盞信號燈都遵循“叢林原則”，只會為自己打“小算盤”。僅對即時需求做出響應(yīng)，這樣所有的信號燈也只會對就近的交通路口情況做出反應(yīng)，顯然這是障于設(shè)置智能網(wǎng)絡(luò)的初衷。

解決這一問題就是采取一種分散的方法。它通過弄清每一個十字路口會對整條路面系統(tǒng)造成何種影響而讓多盞信號燈協(xié)調(diào)工作。該系統(tǒng)不是受制于自然交通波動的影響，恰恰相反，而是利用那些隨機(jī)的交通流量間隙幫助改善交通。研究者認(rèn)為，信號燈只有在路面出現(xiàn)明確需求時才對綠燈停留的時間長度提出要求，這種非循環(huán)的解決方案可以消除即使沒有車輛往來紅燈也照亮不誤的惱人問題。

刊登在2009年6月《國際自治與自適應(yīng)通信系統(tǒng)雜志》上的論文則提到了另一種“有機(jī)交通信號燈”，同樣是為了解決這個問題。德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院的霍爾格·普羅斯曼及其就職于同一學(xué)院和萊布尼茲漢諾威大學(xué)的同事表示，所謂的“有機(jī)計算”能夠?qū)O為復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行建模。最近幾年，他們指出有機(jī)計算已經(jīng)成為一系列涉及復(fù)雜自治系統(tǒng)——裝有傳感器和控制器——的問題的可能解決手段。

具體到城市交通系統(tǒng)身上，安裝在公路信號架以及其他地方的閉合電路電視攝影機(jī)將充當(dāng)傳感器，交通信號燈則將扮演控制器或者制動器的角色，有效控制交通流。將現(xiàn)有交通系統(tǒng)改造成“有機(jī)交通信號燈”的系統(tǒng)，只需在當(dāng)前的交通信號燈安裝定時控制器，或者安裝一個中央控制系統(tǒng)。這項技術(shù)為所有交叉口計算一個單一的周期時間，并將這個周期時間分割成每一個交叉口的綠燈時間，而后調(diào)整桕位差，以便將等待時間減至最少。該系統(tǒng)的首要目標(biāo)是保持交通順暢和步行者安全，而現(xiàn)代交通感應(yīng)城市控制系統(tǒng)又將公共交通納入其中。

雖然這些系統(tǒng)多年來一直不斷進(jìn)步，但它們?nèi)源嬖诩夹g(shù)缺陷。由于交通管制問題，交通擁堵更為頻繁地出現(xiàn)，超出駕駛者的預(yù)計。固定計時器明顯存在缺陷，因?yàn)樗鼈儫o法對交通的實(shí)時狀況做出響應(yīng)，即使中央系統(tǒng)也無法隨公路交通的改變做出最佳響應(yīng)。這些缺陷導(dǎo)致交通擁堵并浪費(fèi)駕駛者的時間和汽車燃料，同時導(dǎo)致城鎮(zhèn)的交通污染進(jìn)一步惡化。

普羅斯曼解釋說:“交通控制系統(tǒng)在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面的重要性以及交通節(jié)點(diǎn)的分布式特性和不斷改變的交通需求，使得交通信號燈控制成為有機(jī)計算方式的一個完美對象。”他和同事已經(jīng)利用有機(jī)計算方式研發(fā)出一種分散式交通控制系統(tǒng)。這種基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的交通燈控制器，擁有一個觀察者/控制器結(jié)構(gòu)，允許交通燈對交通流做出響應(yīng)。并將信息傳送給附近路段的其他交通燈。