История светофора: от газового рожка до искусственного интеллекта

Сегодня это устройство, стоящее чуть ли не на каждом углу, напрямую ассоциируется с безопасностью на дороге. Однако история создания светофора может удивить не только открытиями, но и столкновениями граждан с властями, и даже запретами на использование. Изобретению пришлось пройти непростой путь от инструмента регулировщика до символа дорожного движения.

Современный светофор

Насколько важное место занимает в нашей жизни светофор, можно судить уже по статистике. Неутомимые учёные подсчитали, что в общей сумме за всю свою жизнь жителю мегаполиса приходится простаивать у светофора около двух недель. Впрочем, обо всём по порядку.

История светофора

Изобретение

Легко догадаться, что появление светофора связано с железной дорогой. Сразу же после начала массового использования поездов возникла необходимость регулировки их движения. Спустя несколько десятилетий использовавшийся там механический семафор появился на центральном перекрёстке Лондона.

В 1868 году специалист по вышеупомянутым семафорам собирает на их основе регулировщик движения для перекрёстка у здания Палаты общин в Англии. Днём движение направляют стрелки, имеющие две позиции: горизонтальную (стоп) и вниз под наклоном в 45°. Коляски, въезжающие с моста на улицу Георга (или наоборот), при виде второго знака должны были начать двигаться с осторожностью. Ночью вместо них начинали работу вращающиеся газовые фонари, которые, как и крылья семафора, приводились в действие ручной силой.

В 1869 году происходит первая авария, связанная со светофором. Красный и зелёный цвета фонарей привлекали в Лондон немало гостей, а некоторые добирались до него даже с континента. Впрочем, меньше чем через год после установки его разобрали и забыли почти на полвека. Несмотря на шестиметровую высоту первого светофора, взорвавшийся фонарь поранил постового, и властям пришлось дожидаться изобретения более надёжной конструкции. Специальным указом подобные устройства применять было запрещено.

Электрический светофор

История светофора напрямую связана с открытиями в других областях. Наиболее бурное развитие ждало его в начале XX века, когда электрификация начала своё шествие по планете. Первый патент на оригинальное устройство был выдан в 1923 году на имя Гаррета Моргана, однако сам светофор был изобретён намного раньше.

Старый светофор в СССР

  • 1910 г. Усилиями Генри Форда в США появляется всё больше механизированных повозок, что подталкивает прогресс и в смежных областях. В этом году Эрнст Сирин, уроженец Чикаго, патентует конструкцию автоматического светофора. Сигнал не подсвечивается, но надписи говорят сами за себя — Proceed и Stop.
  • 1912 г. Житель Солт-Лейк-Сити собирает светофор, работающий на электричестве, — устройство устанавливают в центре города. К сожалению для Лестера Вайра, изобретение своё он не запатентовал.
  • 1914 г. Первая система светофоров и регистрация Американской светофорной компании. 5 августа в Кливленде (перекрёсток авеню Эвклида и 105 ул.), была установлена система из четырёх электрических светофоров, управляемых из будки постовым. Дата считается днём рождения светофора.
  • 1920 г. В Детройте и Нью-Йорке появляются трёхцветные светофоры. Жёлтый цвет к двум стандартным догадался добавить Вильям Потс — полицейский из Детройта.
  • 1920–1930 гг. Появление светофоров в Европе. (1922 г. — Париж, 1927 г. — Англия).
  • 1930 г. Светофорное регулирование добирается до СССР. 15 января автоматический регулировщик устанавливают в Ленинграде (пересечение современных Невского и Литейного проспектов). До Москвы прогресс добирается в декабре того же года (Кузнецкий мост и Петровка). Правда, в большом количестве они начали устанавливаться только с 1933 года, когда эксперимент был признан успешным. Третьим городом, решившимся на их установку, стал Ростов-на-Дону.

Современные светофоры

Когда и где прошла презентация современного светофора, наверняка сказать невозможно. Массовое распространение диодов начинается в середине 90-х. Возможности широкого производства фонарей на основе диодов разного цвета приводят к появлению устройства, наиболее близкого к современному. Чаще всего их можно было встретить в Москве.

Несмотря на то что мы говорим о нём в единственном числе, сегодняшний светофор представляет собой сложную систему из множества устройств. Фактически движением на каждом перекрёстке управляет собственный компьютер, встроенный в контроллер, систематизирующий появление сигналов, а вместе с тем и дорожное движение. Датчики движения направлены на пешеходную полосу или место её предполагаемого нахождения. Благодаря индексации движения устройство может быть запрограммировано на работу при нестандартных ситуациях.

Светофор с отсчётом времени

В крупных городах применяется синхронизация и регулировка работы светофоров, находящихся на большом расстоянии, через единый, выносной пульт (не более 250 метров до любого устройства). Связь между пультами настраивается с помощью сети GSM. Общий алгоритм и расписание согласовываются и подписываются в ГИБДД.

Система реагирует на поломку одного из устройств и сообщает об этом инспектору. Программа работы довольно сложна, но главная цель — пропустить максимальное количество транспорта без задержек. Полный цикл из трёх сигналов колеблется от 80 до 160 секунд и в наиболее умных системах может подстраиваться под движение на дороге. Такова, например, система SURTRAC, разработанная в университете Карнеги-Меллона. Компьютер в ней регулирует работу отдельных перекрёстков, исходя из информации о плотности движения на других участках.

Интересные факты

История светофора для детей начинается с цвета и значения сигналов. Логика выбора красного и зелёного понятна, а вот расположение цветов таким было не всегда. До начала сороковых цвета на светофорах СССР располагались в обратном порядке, а сам автоматический регулировщик своим игрушечным видом мог бы поставить современного водителя в тупик. Припомнить можно и другие факты.

Необычный светофор в США

  • Памятники светофору можно найти в самых разных уголках мира. В России их можно увидеть на улицах Новосибирска и Перми. Оба были открыты в XXI веке: первый — в 2006, а второй — на четыре года позже.
  • Первым городом Украины, воспользовавшимся этим устройством, стал Харьков. Тестовая модель смонтирована в 1936 году.
  • В мире есть огромное количество светофоров, регулирующих движение поездов, речного транспорта и пр. Но самый удивительный автомат стоит в Праге и координирует движение пешеходов по улице Винарна Чертовка. Дело в том, что её ширина составляет всего лишь 70 см, и пробки тут могут возникнуть без машин.
  • Последний светофор с обратным расположением цветов стоит в городе Сиракьюс (США). Первые автоматические регулировщики, установленные здесь в начале прошлого века, вызвали бурное негодование местных жителей. Большинство из них было выходцами из Ирландии, страны, традиционный цвет которой — зелёный. С Англией же в то время ассоциировался красный. Жители били стёкла автомата до тех пор, пока власти не пошли на уступки и не перевернули цветовые сигналы вверх дном, поставив зелёный выше красного.

На видео — почему для светофоров выбраны именно эти цвета:

Заключение

За целое столетие, прошедшее с момента возникновения, светофоры успели внедриться во все сферы жизни. Существует огромное количество видов регулирующих табло, предназначенных для самых разнообразных целей. Сверхточные светофоры применяются даже в спортивных состязаниях.

Современный светофор на перекрёстке

Информация, отображаемая на диодном экране, может информировать пешехода и водителя о времени, оставшемся до окончания сигнала. В будущем это направление, несомненно, будет только развиваться, и, вероятно, со временем светофоры станут настолько умны, что мы будем полностью полагаться на их работу. А пока остаётся внимательно следить не только за сигналами, но и за ситуацией на дороге. Будьте бдительны, и тогда зелёный цвет никогда не поменяется для вас на красный.