Эволюция светофора: от семафорных стрелок до светодиодов
Первый в истории светофор был установлен более 150 лет назад – 10 декабря 1868 года. Конечно, внешне он мало напоминал сегодняшние устройства: был на ручном управлении и представлял собой конструкцию из двух семафорных стрелок и газового фонаря.
Современные светофоры ‒ это уже не только светодиоды и анимированные «человечки». В этом году Ростех представил принципиально новую модель, транслирующую данные о состоянии дорожного потока, пробках и погоде. В ближайшие годы такие светофоры станут частью систем «умного города», которые создаются «Швабе» и другими холдингами Госкорпорации.
Первая попытка: семафорные стрелки и газовый фонарь
Считается, что самый первый светофор в истории был установлен в Лондоне 10 декабря 1868 года. Уже тогда британская столица страдала от насыщенного трафика и пробок, правда, стоит уточнить, что речь идет о движении экипажей.
Изобрел светофор Джон Пик Найт, который был специалистом по железнодорожным семафорам. Поэтому устройство очень напоминало модели, применяемые на железной дороге. Оно управлялось вручную и представляло собой две семафорные стрелки, установленные на шестиметровом столбе. В горизонтальном положении они означали «стоп», а опущенные под 45 градусов – «приготовиться к движению». Ночью вместо стрелок работал вращающийся газовый фонарь, с помощью которого поочередно подавались красный и зеленый сигналы. Этот выбор цветов, который используется и на современных светофорах, вовсе не случаен. Красный и зеленый относятся к той части спектра, который человеческий глаз воспринимает максимально хорошо.
Первый семафор не страдал от отсутствия внимания – со всей Великобритании приезжали посмотреть на необычное устройство. До тех пор пока не приключилась с ним беда. В январе 1869 года газовый фонарь взорвался, серьезно ранив полицейского, который управлял светофором. На самом высоком уровне – специальным правительственным указом – было запрещено применять подобные устройства. В Европе о светофорах забыли почти на полвека.
Светофор и идея социальной справедливости
В начале прошлого столетия, в 1912 году, первый электрический семафор с двумя круглыми электрическими сигналами (красного и зеленого цвета) появился в Америке. Его изобретатель – Лестер Вайр – устройство не запатентовал.
Зато спустя 11 лет патент на светофор получил другой американец – Гаррет Морган, который вошел в историю как автор первого трехпозиционного светофора. Однако первым он стал еще по одной причине – Морган наделил светофор глубоким смыслом. Темнокожий инженер своим изобретением выдвинул идею социальной справедливости. В его патенте, помимо технического описания, было написано: «Назначение устройства – сделать очередность проезда перекрестка независимой от персоны, сидящей в автомобиле». Так в Америке возникла поговорка: «Бог создал автомобилистов, а Гаррет Морган сделал их равными».
Светофоры Моргана появились очень вовремя – бурные двадцатые в США запомнились автомобильным бумом. С конвейера завода Ford миллионами сходили новенькие машины, которые стали более доступны для простых американцев. Светофоры сделали равными автомобилистов на оживленных улицах Нью-Йорка и Детройта, а затем и других американских городов. Спустя два года светофоры появляются в Париже, а в 1927 году – устанавливаются на улицах британских городов.
Первые светофоры на московских улицах
В СССР первый светофор установили в Москве 30 декабря 1930 года на углу улиц Петровка и Кузнецкий Мост. Он был своего рода подарком столице к Новому году. Без внимания не остался и Ленинград: примерно в то же время светофор появился на углу Невского и Литейного проспектов. Спустя два года в двух столицах работали уже сотни светофоров, а третьим «осветофоренным» городом стал Ростов-на-Дону. В 1932 году слово «светофор» впервые появилось в словарях русского языка.
Первые советские светофоры внешне не были похожи на иностранные аналоги. Они напоминали настенные часы. Циферблат был разделен на четыре сектора: зеленый сверху, красный снизу и два желтых по бокам. Стрелка ходила по кругу с определенными интервалами, разрешая и запрещая движение. Причем инспекторы никак не могли управлять работой такого светофора. Это было не самым удобным решением, и вскоре «светофоры-часы» были заменены на привычные «трехглазые».
Один из первых светофоров, установленных в Москве, 1931 год
Но некоторое время цвета всех советских светофоров оставались перевернутыми: зеленый сверху, красный внизу. Лишь в 1959 году, когда СССР присоединился к Международной конвенции о дорожном движении и к Протоколу о дорожных знаках и сигналах, цвета приняли привычный порядок.
В 1960-х годах появились специальные светофоры для пешеходов. Они имели прямоугольную форму с двумя секциями-лампами, где на стекле красными буквами было написано «стойте», а зелеными – «идите». Кстати, такой светофор можно увидеть в фильме Леонида Гайдая «Операция Ы и другие приключения Шурика». К концу 1970-х на пешеходных светофорах появились «человечки».
Смена регулировщика: от дяди Степы до сетевой ИТС
Дорожные светофоры на протяжении десятилетий менялись не только внешне. Изменения претерпела и сама система управления ими. Первоначально это делали сотрудники Отдела по регулированию уличного движения (позднее ГАИ) на перекрестках, в специальных постовых будках. Вспоминаются стихи Сергея Михалкова про дядю Степу.
Кадр из диафильма «Дядя Степа – милиционер» по стихотворению Сергея Михалкова, 1966 год
Именно такая интеллектуальная транспортная система, к примеру, работает сейчас в Москве, и Ростех активно участвует в ее развитии. В прошлом году контракт на обслуживание ИТС Москвы до 2023 года заключил холдинг «Швабе».
Новое поколение светофоров
С годами светофор не узнать и внешне. Использование светодиодов позволило превратить сигнальные панели практически в экраны. Одну из таких моделей «Швабе» показал на выставке «Иннопром» еще в прошлом году. Такой светофор, помимо выполнения своих основных функций, транслирует на экране данные о пробках, погоде и дорожной ситуации.
В этом году на «Иннопроме» Ростех представил светофор Visual Intelligent Control (VIC). Он отличается гибким функционалом, высокой надежностью и ремонтопригодностью благодаря модульной конструкции. На то, чтобы добавить или заменить какой-либо модуль, требуется всего несколько минут.
Благодаря возможности оснащения дополнительными модулями VIC имеет широчайший набор функций. Среди них – видеокамера с возможностью анализа отснятой информации, метеостанция, экологический датчик параметров окружающей среды, точка доступа Wi-Fi, а также система оценки обледенения дорожного покрытия. В недалеком будущем такие светофоры станут важной частью систем «умного города», которые создаются «Швабе» и другими холдингами Ростеха.
История светофоров (13 фото)
Первый светофор. 1868 год. Лондон
Первый в мире светофор появился в декабре 1868 года в Лондоне напротив здания Парламента. Своим рождением он обязан другому подобному устройству – железнодорожному семафору. Ведь именно на основе последнего Джон Пик Найт создал механическую конструкцию, давшую начало светофорам.
Светофор этот управлялся вручную – уличный полицейский регулировал появление на табло горизонтальной (остановка) и наклоненной под углом 45 градусов (ход) стрелок, регулирующих движение гужевого транспорта и пешеходов. Ночью, когда видимость не позволяла увидеть стрелки издалека, их заменяла газовая лампа с красной и зеленой линзами.
Конструкция эта просуществовала недолго – уже через три недели газовый фонарь взорвался и ранил полицейского, контролирующего светофор. Устройство решили не восстанавливать.
Первый электрический светофор. 1914 год. Кливленд
Впоследствии «семафорная» система организации уличного движения появилась в некоторых других городах, однако особой популярности не снискала, несмотря на попытки ее модернизировать и адаптировать под нужды мира, в котором появились автомобили. А патент на первый электрический двухцветный светофор был выдан в 1912 году полицейскому из американского штата Юта.
Первая связанная система светофоров. 1917 год. Солт-Лейк-Сити
Появление работающих автономно светофоров на отдельных перекрестках не позволяло эффективно организовывать уличное движение по всему городу. И полиция быстро поняла, что лучше иметь связанную между собой систему регулирующих огней, управляемую из общего центра. Впервые внедрить подобную инновацию получилось в 1917 году в Солт-Лейк-Сити, где цвета светофоров на шести перекрестках менялись вручную одним оператором.
А в 1922 году в Хьюстоне (штат Техас) появилась взаимосвязанная система светофоров, управляемая в автоматическом режиме.
Первый трехцветный светофор. 1920 год. Нью-Йорк и Детройт
Если до этого светофоры десятилетиями показывали только два варианта действий: езду и остановку, за которые отвечали, соответственно, зеленый и красный цвета, то в 1920 году одновременно в Нью-Йорке и Детройте были установлены первые конструкции с желтым цветом. Последний помогал водителям подготовиться к движению, сообщая своим миганием о скорой смене сигнала.
Первый светофор для пешеходов. 1952 год. Нью-Йорк
Удивительное дело, но до 1952 года светофоры во всем мире регулировали исключительно движение автомобилей. Именно машины считались настоящими хозяевами городских улиц, а пешеходы должны были подстраиваться под нужды транспорта, а не собственные потребности.
Первой исправить это дискриминационное положение решилась полиция Нью-Йорка. И именно в этом городе 5 февраля 1952 года появились первые светофоры, предназначенные для пешеходов. В считанные годы новинка была внедрена по всему миру, и сейчас трудно себе представить улицу мегаполиса без подобных конструкций.
Первая компьютерная система светофоров. 1963 год. Торонто
Повсеместное развитие компьютеров во второй половине двадцатого века привело к тому, что ЭВМ стали использоваться даже в коммунальном хозяйстве. Примером тому может послужить первая компьютеризированная система регулировки уличного движения, появившаяся в канадском городе Торонто в 1963 году.
Отныне за переключение световых сигналов на светофорах стал отвечать электронный мозг. Причем, со временем он это начал делать не в автоматическом режиме таймера, а в соответствии с текущей загруженности трафика на тех или иных улицах. Ведь движение автомобилей легко отследить при помощи камер, а рассчитать на основе этих данных оптимальное время чередования красного и зеленого цветов любой компьютер может в считанные секунды.
Первые светофоры с обратным отсчетом. 1998 год. Франция
Опыты со светофорами, которые могли бы показывать водителям и пешеходам, сколько времени осталось до смены сигнала, проводила еще в 1925 году уже упомянутая выше компания American Traffic Signal Company. Она создала громоздкую конструкцию со множеством мелких лампочек, гаснущих одна за одной, пока горит основной цвет. Но тогда подобное новшество не прижилось.
К идее таймера вернулись в девяностых годах двадцатого века на волне развития и удешевления технологии светодиодов. Считается, что первый светофор с цифровым обратным отсчетом на светодиодном табло появился во Франции в 1998 году.
В последнее десятилетие ничего принципиально нового со светофорами не произошло. Этому относительно простому устройству оказались чужды достижения научно-технического прогресса и развитие средств коммуникации, в том числе, мобильных. Однако существует множество проектов, которые предусматривают внедрение инноваций в этот элемент уличной инфраструктуры.
Технология с названием «Виртуальная стена» станет на пути у тех водителей, которые по тем или иным причинам игнорируют запрещающие сигналы светофора. Ведь можно не остановиться на красный свет, но практически невозможно заставить себя проехать сквозь стену, пусть она и не каменная, а лазерная.
«Виртуальная стена» представляет собой лазерную завесу с движимыми изображениями, которая перекрывает дорогу на красный свет, превращается в желтый при подготовке к смене сигнала светофора и исчезает, когда можно продолжить движение.
Разноцветная подсветка пешеходов
Существует проект схожей системы регулировки уличного движения, но предназначенной не для водителей, а для пешеходов. Ведь последние тоже часто не обращают внимание на цвет сигнала светофора.
А это система предусматривает, что когда они переходят улицу на зеленый цвет, под их ногами горит зеленый круг, на желтый – желтый, а на красный, соответственно, красный. Конечно, это не может задержать нарушителя физически, зато весьма повлияет на него психологически.
Светофор может быть не только нашим надежным защитником от дорожно-транспортных происшествий, но и личным фитнес-тренером. Ведь если существуют конструкции с движущимися светодиодными человечками на табло, то почему бы не придать этому элементу дизайна еще и полезную функцию?
Сигналы светофора и регулировщика
Будучи пешеходами, мы постоянно сталкиваемся со светофорами, когда хотим перейти оживленную трассу. Прекрасно себе представляем, что такое светофор, и правильно трактуем его сигналы. Однако будущему водителю нужно знать, что это далеко не единственный вид светофоров и их гораздо больше.
Виды светофоров
Классический трёхсекционный транспортный светофор с вертикальным расположением сигналов. Это официальное название того самого светофора, который все хорошо знают. Существует идентичный светофор, но с горизонтальным расположением сигналов.
Пешеходный светофор, ориентируясь на его сигналы, пешеходы переходят дорогу.
Велосипедный светофор как ясно из названия и обозначения контролирует движение велосипедистов.
Трехсекцеонные светофоры с дополнительными секциями – распределяет ТС по разным направлениям. При наличии на трехсекцеонном светофоре черной стрелки акцентируйте свое внимание на существование еще одной секций, которая регулирует отличное от основного светофора направление.
Светофоры с функцией регулирования движения в определённых направлениях располагаются по отдельности над всеми полосами движения.
Реверсивные светофоры устанавливают направление движение: по одной и той же полосе в зависимости от ситуации можно двигаться в одну или в другую сторону. Подобные схемы организуют, чтобы разгрузить дороги в часы пик. Например, когда утром большинство машин направляется из спальных районов в центр города на работу, а вечером поток идет обратно.
Реверсивные светофоры как правило оснащены двумя, реже тремя сигналами:
На автомагистралях реверсивные светофоры применяются во время проведении ремонтных работ.
Двухсекционный светофор используются как правило на промышленных территориях предприятий.
Красный круглый и романтично названный «бело-лунный» сигнал регулируют проезд по железнодорожному переезду. Чтобы водители их точно заметили, они постоянно мигают. При этом белый сигнал разрешает пересекать переезд, а красный нет. Если оба сигнала выключены, то перед пересечением переезда, нужно убедиться, что не приближается поезд.
У трамваев и ТС с выделенной полосой есть свой светофор. Он выполнен в виде двух рядов белых сигналов. Если горит сигнал снизу и один или несколько сигналов сверху, можно ехать. Три сигнала сверху определяют направление движения: налево, прямо или направо.
Сигналы светофора
«Красный свет – дороги нет» выучили мы еще в детстве. Постоянно горящий или мигающий красный сигнал – двигаться нельзя, остановитесь.
Включенные вместе красный и желтый – двигаться по-прежнему нельзя, но скоро загорится зеленый.
Зеленый – проезд разрешен. Но прежде чем тронуться обязательно убедитесь, что машины, которым горит красный остановились, а пешеходы перешли дорогу
Мигающий зеленый – ехать можно, но скоро зажжется желтый.
Желтый сигнал – ехать нельзя, совсем скоро зажжется красный. В качестве исключение проехать на желтый сигнал можно только если остановить автомобиль без резкого торможения не получается (п.6.14).
Мигающий желтый – перекресток не регулируется. Водители определяют очередность проезда, опираясь на правило «помеха справа».
Сигналы регулировщика
Если появляется регулировщик, все тут же должны остановиться: первый его знак – поднятая вверх правая рука, иногда для большей убедительности он еще и свистит. Если Вы уже находитесь на перекрестке или начали переходить дорогу, Вам разрешено закончить маневр. Аналог этого жеста регулировщика – желтый сигнал светофора: все стоят и ждут новой команды.
Регулировщик разводит руки в стороны (согласно Правилам, когда они устанут, опускает их вниз), это значит, можно ехать. Но только тем, к кому он стоит боком. Если он повернут к Вам лицом или спиной, продолжайте стоять.
Рука вытянута вперед, а сам регулировщик смотрит Вам в лицом – можно повернуть направо, то есть водитель проезжает по углу, образованному рукой регулировщика и его туловищем. Если Вам поворачивать направо не надо, продолжайте стоять и ждать следующего сигнала.
Если регулировщик повернулся к Вам боком и вытянул правую руку, вписаться в выше обозначенный угол не получится. В данном случае вытянутая рука выступает закрытым шлагбаумом, двигаться нельзя.
Регулировщик повернулся спиной и снова вытянул правую руку. Еще раз напоминаем, что в спину регулировщику ехать категорически нельзя! Снова ждите следующего сигнала.
Регулировщик повернулся к Вам левым боком и вытянул правую руку. Как это трактовать? Во-первых, раз он стоит боком, то можно ехать прямо и поворачивать на право. А раз добавился «угол», в который можно вписаться, значит, разрешен поворот налево, а, следовательно, и разворот, то есть можно ехать в любом направлении.
Аналогичным образом жесты регулировщика трактуют пешеходы.
Жестам регулировщика подчиняются также трамваи. Запомните простое правило: «Движение трамваю разрешено только из одного рукава регулировщика в другой».
Автор: Анастасия Белси, дата публикации: 21.10.2017 г.
Перепечатка без согласия редакции запрещена.
minsky_87
minsky_87 Minsky_87
Светофор ныне, вещь незаменимая в регулировании дорожного движения. Сегодня они на светодиодах, довольно яркие и видны, почти, в любую погоду. Но как выглядели дорожные светофоры в СССР?
В первое десятилетие существования СССР, светофоров не было. Автомобилей было относительно мало, хотя для той же Москвы центре города на узких улочках, с довольно приличным потоком пешеходов, извозчиков, грузовых гужевых повозок, первых автобусов, служебных автомобилей и вездесущих трамваев начались проблемы с дорожным движением. Вместе к концу 1920-х заметно вырос и автопарк столицы. Поэтому регулировка на крупных и оживленных перекрестках не могла вестись лишь при помощи одного регулировщика. Вспомним эпизод из знаметиного романа Ильфа и Петрова «Двена́дцать сту́льев » :
«Попал под лошадь. Вчера на площади Свердлова попал под лошадь извозчика э8974 гражданин О. Бендер. Пострадавший отделался легким испугом. «
Увы, но не все из пешеходов отделывались лишь легким испугом. ДТП хватало и тогда, становилось их всё больше и больше. И чаще всего из-за неразбирихи, отсутсвия правил приоритета и недисциплинированости пешеходов. Поэтому потребовались светофоры и в городах СССР.
30 декабря 1930 года в Москве на углу Петровки и Кузнецкого моста был установлен первый в СССР электрический светофор. Первый светофор был похож на современные, но управлялся он в ручную регулировщиком.
Один из первых светофоров в Москве. 1931-32 годы.
Постепенно, стали появляться и другие конструкции. Было много экспериментов в 1930-х в области светофоростроения. Вот например один из таких опытных подвесных светофоров. В общем-то подвесные светофоры получили своё распространение в 1930-1960-х годах на перекрестках. Их подвешивали по-середине перекрестка и они никому не мешали, хотя позднее некоторым участникам движения их не было видно. Поэтому позже они перекочевали на специальные мачты стоящие на тротуарах.
Один из опытных подвесных светофоров довольно простой конструкции на улице Горького в Москве. Середина 1930-х.
Как видно по фото, такой экспериментальный светофор представлял из себя круглые пластины похожие на циферблаты часов, со стрелками. Сам «циферблат» был разделен на три цвета и соответственно стрелка указывала на определенный сектор с цветом, у кого и с какой стороны, приемущество, в движении. Ночью «циферблат» подсвечивался электрическими лампами изнутри. Однако, такой светофор распространения не получил. Слишком уж была ненадёжна конструкция, да и стрелку не всегда можно было заметить.
Ко второй половине 1930-х годов было отдано предпочтение классическому светофору с привычными цветовыми секциями друг на другом, что видно по следующему фото середины-конца 1930-х.
Москва. 1935 год. Подобные светофоры с квадратными козырьками были и в довоенном Минске.
Москва, вторая половина 1930-х.
Первоначально, в 1930-40-х годах, светофоры располагались не на всех улицах городов, а только лишь на центральных и на проспектах и, в основном, на оживленных перекрестках. Нерегулируемых пешеходных переходов и перекрестков было гораздо больше. Постепенно, в связи со всё большим увеличением автомобильного транспорта, начало расти и количество светофоров.
После войны светофоры изменились незначительно. Но, наконец, приобрели единую конструкцию характерную для всех советских городов.
Кадр из фильма «Улица полна неожиданностей». Ленфильм 1957 год.
Светофор такого же типа, но уже с привычным расположением секций. Кадр из фильма «Операция Ы и новые приключения Шурика» (1965).
Ещё из особенностей тогдашних правил дорожного движения. Выше представлен кадр из фильм «Улица полна неожиданностей» вышедший на экраны в 1957 году. Как можно заметить, у светофоров, зеленая секция располагась вверху, а красная внизу. Такое правило существовало до 1958 года, когда цвета поменяли своё расположение на нынешнее привычное. К тому же в то время светофоры не мигали при смене цветов. Зеленый менялся на желтый не моргая, а после желтого загорался красный. И точно так же красный менялся на желтый, (а не как сейчас, когда с красным загорается и желтый), а потом включался зеленый. Мигать мог только ночью дежурный желтый сигнал, впрочем как и сейчас. Светофоры такого типа, созданные, сразу после войны, сохранялись на улицах, до второй половины 1960-х, а иногда и позднее. Ведь замена светофоров старого типа на новый не была мгновенной.
Светофоры типичные для 1960-70-х годов.
Минск. Вторая половина 1970-х. Справа светофор образца 1960-х с фоновым щитом белого цвета.
Следующее поколение дорожных светофоров стало появляться в начале 1960-х. Они отличались от прежних более простой и дешевой конструкцией. Если у прежних светофоров секции представляли из себя объемный корпус кубической формы, то эти получили простую и более легкую форму корпуса и внешне стали напоминать железнодорожные светофоры, но без специального фонового щита, улучшающего восприятие зрения в солнечную погоду. Хотя позднее, такие щиты и белого и черного цвета стали применяться на дорожных светофорах (см. фото выше). В это же время услажняются и правила дорожного движения, требуются дополнительные сигналы, указывающие точное направление движения на перекрестке. Поэтому в этих же типах светофорах появились и дополнительные секции, либо с одной, либо сразу с двух сторон. Такие светофоры просуществовали, сравнительно, долго. Замена на следующий, новый тип, началась, примерно, с 1974-75 года и растянулась в разных городах на добрую пятилетку и более. В Ленинграде, например, светофоры образца 1960-х на некоторых улицах сохранялись до середины 1980-х годов.
Светофор для пешеходов с прямоугольными секциями «стойте» и «идите». Такие сущестовали в СССР в 1960-70-х годах.
Нужно, также, отдельно сказать и о светофорах для пешеходов. До конца 1950-х их не существовало и пешеходы ориентировались на светофоры для автомобилей. Но безопастность потребовала создания отдельных светофоров для пешеходов. И такие появились. В 1960-1970-х годах они выглядела как на фото выше. Крепились, либо, отдельно на пешеходных переходах, либо вместе со светофорами для автомобилей. Представляли из себя блок с двумя посвечивающимися секциями, на стеклах которых, было, красным цветом, написано слово «стойте», а зеленым «идите». Аналогичные светофоры для пешеходов существовали и существуют в США. К концу 1970-х после появления новых типов автомобильных светофоров, такие светофоры для пешеходов были заменены на привычные сегодня с пиктограммами (с «человечками» красного и зеленого цвета). Хотя ныне они стали уже светодиодными, но по-прежнему используются.
Пешеходные светофоры с пинтограммами в виде человеческих фигурок появились ко второй половине 1970-х и существуют до сих пор.
Хорошо известный всем тип светофоров использовался в 1980-2000-х годах.
Очередная смена автомобильных светофоров на более новый тип, как уже было сказано выше, началась в середины 1970-х. Причем, некоторые из них имели корпус серебристого цвета, а некоторые черный корпус. И только чуть позже ко второй половине 1970-х новые светофоры стали производить, только лишь, с привычным черным корпусом, как выше на рисунке. Они и стали основными светофорами в СССР и СНГ с конца 1970-х и до конца 2000-х годов. Как можно видеть на рисунке, новые светофоры стали, более, мощными, заметными с большого расстояния, с большими лампами и стеклами. Такие светофоры полностью соответствовали требованиям ЕЭК ООН по дорожному движению и Венской конвенции о дорожных знаках и сигналах, подписанной 8 ноября 1968 года и вступившей, окончательно, в силу спустя десять лет.
В 2000-х годах, вместо ламповых, начали появляться светофоры на светодиодах. Они могут быть как классического вида, так и с плоским корпусом.
Поживем ещё и посморим как светофор изменится через Н-нное количество лет.