Светофор горит красным, желтым и зеленым, потому что эти цвета лучше видны

Первые светофоры

История создания светофора насчитывает не одно тысячелетие. Есть сведения о том, что древневавилонский царь Хаммурапи издал указ, согласно которому колесницам запрещалось загораживать проезд к дворцу. Этот нормативно-правовой акт не вошел в широко известные «законы Хаммурапи», однако около дворца поставили рабов, которые выполняли функции регулировщиков.

С наступлением ночи они надевали коромысло, к концам которого крепились тыквы. Емкости наполняли смесью нефти и минеральных компонентов. Состав поджигали через фитиль. Справа пламя горело красным, а слева – зеленым. При этом человек поднимал руку. Таким образом, он разрешал или запрещал проезд. Аналогичная система применялась и в Древнем Риме. Однако таким образом появились основные цвета светофора, но не само устройство.

В дорожное движение светофоры пришли с железной дороги. Изначально они представляли собой аналог семафора, который использовался для поездов. Первый светофор поставили 10 декабря 1868 года в Лондоне. Он был расположен около здания парламента. Изобретателем конструкции стал Джон Пик Найт – специалист по семафорам.

Изначально светофор имел ручное управление и оснащался двумя стрелками. Если они размещались горизонтально, это означало «стоп»

Если стрелки были опущены под углом в 45 градусов, это можно было трактовать как «осторожно». В темное время суток крутился газовый фонарь

Он менял свои цвета с красного на зеленый. Такой прибор впервые стали применять не только для транспорта, но и для пешеходов, которые хотели перейти через дорогу.

Причина провала

История появления первой конструкции связана и с неудачей. В январе 1869 года произошел взрыв фонаря. При этом полицейский, который управлял устройством, получил ранение. После этого конструкция была изменена.

Виды светофоров

Классический светофор – трёхцветный с круглыми лампами: красной, оранжевой и зеленой. Обычно они расположены вертикально, но на широких многополосных трассах применяются горизонтальные.

Дорожные и пешеходные светофоры

Типов дорожных светофоров больше, поскольку транспорт имеет более высокую, чем пешеходы, вариативность движения. Типы транспортных светофоров имеют следующее назначение.

• Светофоры со стрелками, направленными в одну или несколько сторон. Они разрешают движение в соответствующем направлении.
• Светофоры со стрелками, направленными по ходу движения (вверх). Используются в тех случаях, когда движение по их сигналу не пересекается иными транспортными потоками (на постсоветском пространстве практически не встречается).
• Могут существовать уменьшенные варианты дорожных светофоров, аналогичны по смыслу. Применяются как вспомогательные (дублируют сигнал), когда главный светофор плохо виден.
• Горизонтальное светофорное табло из нескольких экранов. Используется для разрешения или запрета движения по одной или нескольким полосам при реверсивном движении. Также устанавливается у тоннелей. Обозначение запрещающего сигнала обычно – косой крест, разрешающего – стрелка.
• Светофоры для движения по выделенной полосе.
• Светофоры на жд-переездах.
• Специальный светофор с одним сигналом желтого цвета. Сигнализирует, что впереди нерегулируемый перекресток или пешеходный переход.
• Светофор с двумя сигналами. Ставится в местах сужения дороги (обычно на время ее ремонта) и введении здесь реверсивного движения.

Светофоры для пешеходов чаще всего два сигнала. Часто сигнал выглядит как стилизованная картинка фигуры идущего или стоящего человека.

Железнодорожные светофоры

Сигналы жд-светофоров предназначены машинистам, управляющим составами. Виды светофоров на железной дороге обладают более богатой цветовой гаммой. Помимо стандартных цветов, ведущий поезд машинист также получает информацию от светофоров синего и белого сигналов, а также их различных комбинаций.

Для автомобилиста при пересечении железнодорожных есть общий принцип: зеленый – «можно ехать» и красный – «нельзя ехать».

Трамвайный светофор

Еще одна разновидность – белый светофор для трамваев, а иногда и прочих транспортных средств, движущихся по выделенной полосе, имеет Т-образную форму и 4 одноцветных сигнала.

Движение или поворот можно только при условии того, что активен нижний, а также и один или несколько верхних. Соответственно, один из верхних позволяет двигаться в одном из соответствующих направлений.

Реверсивные светофоры

Этот тип светофоров используется при движении по одной полосе. Обычно применяется при ремонте дороги или на других суженных участках. Он может состоять из двух сигналов: красный косой крест – движение запрещено и зеленая стрелка – разрешено. Иногда применяется третий сигнал – косая стрелка, направленная вправо или влево. Таким образом водитель получает информацию – на какую полосу ему нужно будет перестроиться.

Светофоры с дополнительной секцией

Светофоры с дополнительными секциями могут иметь их в общей сложности до пяти. Такие дополнительные секции уточняют предписания в конкретном направлении. Они могут быть Г-образной или Т-образной формы.

Стрелки и стрелочные секции

Обычно, чтобы можно было продолжить движение, это должен разрешить сигнал на центральной вертикальной линии светофора. Дополнительные секции (одна или несколько зеленых стрелок) уточняют возможность движения в сторону. Если они не активны – поворот в этом направлении запрещен, даже при условии того, что активен разрешительный сигнал на вертикальном ряду.

Если правая секция разрешает поворот (активен основной разрешающий сигнал) уступить дорогу надо исключительно пешеходам, если они находятся на дороге. Обычно для них в этот момент выход на дорогу запрещен.

Если поворот разрешает левая секция – обычно помех можно не ждать, поскольку остальным участникам движения запрещено мешать такому маневру. Однако, если транспорт будет двигаться по «встречке», ему дорогу надо будет уступить.

Если горит запрещающий сигнал основной секции, но поворот разрешен сигналом на дополнительной – такой маневр совершать можно. Главное условие – не мешать другим участникам дорожного движения.

Когда появились первые светофоры?

Первый светофор в мире был установлен 10 декабря 1868 в Лондоне, рядом со зданием Британского парламента. Его изобретателем считается Джон Пик Найт (John Peake Knight), считающийся специалистом по установленным на железных дорогах семафорам. В народе они известны как «железнодорожные светофоры» и необходимы для регулирования движения поездов. Их сигналы просты — если крыло имеет горизонтальное положение, проезд запрещен. А если вертикальное, транспортное движение может ехать.

Первые светофоры в мире выглядели так

У здания Британского парламента тоже было необходимо установить подобное устройство, но ночью сигналы не были видны. Поэтому по ночам вместо сигналов при помощи крыльев использовалась газовая горелка. Она управлялась вручную дежурным полицейским и светилась красным оттенком для подачи сигнала остановки и зеленым для разрешения движения. Но однажды газовый светофор взорвался и управлявший им полицейский получил сильный ожог лица. После этого несчастного случая такие светофоры были запрещены.

Первый светофор в Москве

Первые электрические светофоры, которые работают без вмешательства со стороны людей, появились только спустя почти полвека, в 1912 году. Изобретатель Лестер Вайр (Лестер Вайр) разработал практически то же самое, что мы привыкли видеть сегодня. Созданный им светофор с двумя электрическими датчиками красного и зеленого цвета. Светофоры с красным, желтым и зеленым сигналами появились только в 1920 году в американских городах Детройт и Нью-Йорк. А в СССР светофоры впервые появились в 1930 году, на улицах Петровка и Кузнецкий Мост. Светофоры для пешеходов появились только в 1960 году и изначально состояли из двух секций с надписями «Стойте» и «Идите». Увидеть такой светофор можно в одном из фрагментов советского фильма «Операция Ы и другие приключения Шурика».

Впрочем, в будущем дорожные знаки могут превратиться в ненужное старье. Дело в том, что компания Tesla и многие другие автопроизводители оснащают свои автомобили системами самостоятельного вождения. Когда-нибудь автопилот будет установлен на все транспортные средства и они будут возить нас, общаясь между собой. В идеале это приведет к тому, что количество автомобильных аварий сократится и жить, следовательно, станет намного легче. Хотя, некоторые люди считают, что беспилотные автомобили создадут на дорогах хаос.

Функции светофора

Светофоры — это мощное средство организации дорожного движения предназначенное для решения двух основных задач:

1. увеличения уровня безопасности дорожного движения и
2. улучшения качества движения, а также
3. улучшения экологической ситуации.

Светофоры регулируют движение транспорта на нескольких уровнях: в транспортной сети в целом, на перегонах (участках между пересечениями) и на пересечениях. Таким образом светофорное регулирование является важным инструментом реализации транспортной концепции, которая включает в себя мероприятия для ускорения движения общественного транспорта, мероприятия для безопасного пешеходного и велосипедного движения и мероприятия для использования транспортными потоками определенных маршрутов.

Светофор для безопасности

Для обеспечения безопасности дорожного движения светофор имеет смысл устанавливать в том случае, когда ожидаемы (или уже происходят) дорожно-транспортные происшествия (ДТП), которых можно избежать при устройстве светофорного регулирования, а также когда другие мероприятия (например, ограничение скорости движения, запрет обгона, нерегулируемые пешеходные переходы ) не имеют успеха. В частности, светофорное регулирование помогает уменьшить количество ДТП в следующих случаях:

• Концентрация ДТП из-за несоблюдения правил приоритета проезда пересечения из-за слишком большой интенсивности или слишком высокой скорости движения по главной дороге,
• вследствие условий ограниченной видимости на пересечении или невозможности определения водителем правил приоритета на пересечении,
• в результате не достаточной пропускной способности пересечения,

• Концентрация ДТП между поворачивающими налево транспортными средствами и встречным движением,
• Концентрация ДТП между автомобилями и пересекающими дорогу велосипедистами или пешеходами.

Светофор для качества движения

Качество движения в целой транспортной сети, а также на перегонах и на пересечениях может быть серьезно улучшено с помощью светофорного регулирования.

Также светофоры используются для управления въездом (заградительные светофоры) для того чтобы:

• Защитить от перегрузки (заторов) участки улиц и дорог, а также целые районы улично-дорожной сети (УДС),
• Освободить участки улиц и дорог для приоритетного движения общественного транспорта,
• Освободить участки улиц, не предназначенных для активного использования моторизированным транспортом, от накапливающихся автомобилей.

Качество движения общественного транспорта и не моторизированных участников дорожного движения (велосипеды и пешеходы) также существенно улучшается при соответствующей настройке светофорного объекта на пересечениях.

На автомобильных дорогах высших категорий с высокой нагрузкой (интенсивностью движения) светофорное регулирование применяется для ограничения въезда на эти дороги и улучшения условий выезда с этих дорог.

При сильно изменяющихся интенсивностях движения по направлениям на одной дороге (например, утром в центр города, вечером из центра города) может быть устроено светофорное регулирование на отдельных полосах для изменения направления полос движения (устройство полос с реверсивным движением).

Во многих случаях устройство светофорного регулирования позволяет уменьшить площадь объектов транспортной инфраструктуры (например, замена кольцевого пересечения на перекресток с уменьшением площади и увеличением пропускной способности).

Светофор для экологии

Все мероприятия (например, дополнительные промежуточные светофоры, «зеленая волна » или адаптивное светофорное регулирование):

• поддерживающие однородную скорость потока в пределах максимально допустимой скорости движения,
• уменьшающие количество остановок,
• обеспечивающие равномерное движение через несколько пересечений

уменьшают расход топлива, выделение выхлопных газов и уровень транспортного шума

Это особенно важно для участков улиц с интенсивным использованием прилегающих территорий (торговые, общественные зоны и т.д.) или сильными пешеходными или велосипедными потоками

Ссылки

Inventing history:Garrett Morgan and the traffic signal (англ.) — рассказ об истории светофора, посвященный развенчиванию мифа о важной роли Гаррета Моргана

NEW TRAFFIC SIGNAL INSTALLED,The Motorist, August, 1914 (англ.) — репортаж об установке светофоров конструкции Джеймса Хога

Mr. Trafficlight, Motor News, March 1947 (англ.) — статья об изобретателе трехцветного светофора Уильяме Поттсе.

Traffic Light History (англ.)
ГИБДД:начало пути, Казанский портал

History and Heritage: Short History of traffic Signal, ASCE Austin Branch Newsletter, Feb

2005 (англ.)

The History of Roads and Asphalt, About.com (англ.)

История

Первый светофор был установлен 10 декабря 1868 года в Лондоне, возле здания Британского Парламента. Его изобретатель — Джон Пак Найт (англ. J. P. Knight) — был специалистом по железнодорожным семафорам. Его детище управлялось вручную и имело два семафорных крыла

Поднятые горизонтально, они означали сигнал «стоп», а опущенные под углом в 45о — движение с осторожностью. В тёмное время суток использовался вращающийся газовый фонарь, с помощью которого подавались соответственно сигналы красного и зелёного цветов

Светофор использовался для облегчения перехода пешеходов через улицу, а его сигналы предназначались для транспортных средств. К сожалению, 2 января 1869 года газовый фонарь светофора взорвался, ранив управляющего светофором полицейского.

Первая автоматическая система светофоров (способная к переключению без непосредственного участия человека) была разработана (и запатентована) в 1910 году Эрнстом Сиррином (англ. Earnest Sirrine) из Чикаго. Его светофор использовал неподсвеченные надписи «Stop» и «Proceed».

Изобретателем первого электрического светофора может, по-видимому, считаться Лестер Вайр (англ. Lester Wire) из Солт-Лейк-Сити (штат Юта, США). В 1912 году он разработал (но не запатентовал) светофор с двумя круглыми электрическими сигналами (красного и зелёного цвета).

5 августа 1914 года в Кливленде (штат Огайо, США) Американская светофорная компания (англ. American Traffic Signal Company) установила на перекрёстке 105 улицы и авеню Эвклида четыре электрических светофора конструкции Джеймса Хога (англ. James Hoge). Они имели красный и зелёный сигнал и, переключаясь, издавали звуковой сигнал. Система управлялась полицейским, сидящим в стеклянной будке на перекрёстке. Светофоры задавали правила движения, аналогичные принятым в современной Америке: поворот направо осуществлялся в любое время при отсутствии помех, а поворот налево — на зелёный сигнал вокруг центра перекрёстка.

В 1920 году трёхцветные светофоры с использованием жёлтого сигнала были установлены в Детройте (штат Мичиган, США) и Нью-Йорке. Авторами изоберетений были соответственно Уильям Поттс (англ. William Potts) и Джон Ф. Харрис (англ. John F. Harriss).

В Европе аналогичные светофоры были установлены в 1922 году в Париже на пересечении Рю де Риволи (фр. Rue de Rivoli) и Севастопольского бульвара (фр. Boulevard de Sebastopol) и в Гамбурге на площади Стефанплатц (нем. Stephansplatz). В Англии — в 1927 году в городе Вулвергемптоне (англ. Wolverhampton).

В СССР первый светофор установили 15 января 1930 года в Ленинграде, на пересечении Невского и Литейного проспектов. А первый светофор в Москве появился 30 декабря того же года на углу улиц Петровка и Кузнецкий мост.

В связи с историей светофора часто упоминают имя афроамериканского изобретателя Гаррета Моргана (англ. Garrett Morgan), запатентовавшего в 1922 году светофор оригинальной конструкции. Существует устойчивый миф о большом влиянии Моргана на развитие светофоров, однако в действительности он является лишь одним из многих изобретателей разнообразных светофоров начала XX века .

Почему появился светофор?

Лошади, коляски, дилижансы, повозки, трамваи на конной тяге и пешеходы в течение многих лет мешали друг другу на дороге, пересекаясь на улицах населенных пунктах. Но, несмотря на определенный хаос, царивший на улицах города до 20 века, мир особо не нуждался в светофорах, поскольку все было очень медленным. Средние скорости конного транспорта заметно отстают от средних скоростей современных велосипедов.

Но как только в мире появились автомобили, которые стали появляться в городах, то, мир столкнулся с проблемой, связанной со скоростью движения транспортных средств. Как оказалось, мы не были готовы к появлению автотранспорта, и нас не было системы позволяющей сделать транспорт безопасным для всех участников дорожного движения. В итоге с появлением автомобилей во всем мире резко увеличилось , в которых гибло огромное количество людей.

В начале 1900-х годов самая большая проблема наблюдалась в крупных городах США, где за короткое время в связи с развитием автопромышленности количество автотранспорта буквально на глазах выросло в несколько раз. В итоге всего за несколько лет резко возросло количество смертельных аварий с участием пешеходов, которые сталкивались с проблемой перехода улиц, по которым на не маленькой скорости двигались автомобили.

График роста смертельных случаев в ДТП в начале 1900-х годов (США)

Для того чтобы снизить аварийность начали появляться первые в мире правила дорожного движения, в которых прописывались правила проезда тех или иных участков дороги.

На рисунке вы видите правило, которое запрещало левый поворот автомобиля на перекрестке с пешеходами под острым углом. Согласно этой норме, водителю предписывалось поворачивать на перекрестке под прямым углом

Большинство правил касалось левых поворотов автомобилей. Сначала может показаться, что это не очень значительное . Но, например, запрет пересекать перекресток под острым углом, впервые в мире сделал проезд участка дороги, где пересекаются потоки пешеходов и другие транспортные средства, безопасным и более удобным.

Правило предписывало при повороте налево пересекать перекресток под прямым углом. Благодаря этому удалось снизить количество ДТП с участием автомобилей и пешеходов.

Но как только появляется правило, которое должны соблюдать, то обязательно найдется множество людей, которые будут их нарушать. С такой же проблемой и столкнулись власти многих городов США после появления первых правил дорожного движения, что привело после снижения аварийности к ее еще большому росту.

В итоге на многих перекрестках в центре появились полицейские со свистками, которые стояли в центре пересечения дорог и контролировали проезд участка дороги строго под прямым углом (на диаграмме сверху полицейский обозначен точкой «С»).

Эта организация была одной из первых в мире по безопасному регулированию дорожного движения. Эта реформа дорожного движения оказалась главным шагом вперед, с целью разумного дорожного движения, для того чтобы победить хаос на дорогах.

На оживленных перекрестках полицейские контролирующие правильность движения автомобилей работали в паре с полицейскими, которые вручную переключали механические светофоры, с несколькими сигнальными лампами. Также в некоторых местах устанавливались семафоры, которые имели надписи предписывающие водителям, что необходимо сделать (стоп или движение).

Но ростом автотранспорта на дорогах стоять в центре перекрестков стало не безопасно. Также многие водители были возмущены частыми ошибками действий полицейских, которые часто не справлялись с большим потоком машин.

Эволюция устройства

За время своего существования дорожные светофоры менялись, причем не только визуально. Изменения затронули и саму систему управления. Изначально этим занимались работники Отдела по регулированию уличного движения, который впоследствии переименовали в ГАИ. Они располагались в постовых будках, которые были установлены на перекрестках.

В семидесятые годы светофорами стали управлять и сами пешеходы. Около переходов располагались пульты с кнопкой. Пешеход имел возможность нажать на нее и включить тем самым зеленый свет. Перед автомобилистом при этом включался красный свет. В тот же период возникла система автоматического управления. По сути, это был прообраз современной интеллектуальной транспортной системы.

В настоящее время на перекрестках установлены тысячи камер, которые передают сведения о загруженности дорог. При появлении пробок светофоры в этом направлении включаются в режим так называемой зеленой улицы. Длительность запрещающего сигнала сокращается до минимума. К примеру, в России такая интеллектуальная транспортная система функционирует в Москве.

С течением времени светофор претерпел много визуальных изменений. Благодаря применению светодиодов удалось трансформировать сигнальные панели в своего рода мониторы. Помимо ключевых функций, светофор выводит на экран информацию о погодных условиях, заторах и дорожной обстановке.

Интересной разработкой считается конструкция Visual Intelligent Control, или сокращенно – VIC. Это устройство характеризуется гибким функционалом. Оно имеет высокую степень надежности и легко ремонтируется за счет модульной конструкции. На добавление или замену определенного модуля уходит всего несколько минут.

Благодаря наличию множества модулей VIC отличается широким спектром функций. Среди них стоит выделить камеру с возможностью анализа собранной информации. Также конструкция включала метеостанцию, специальный датчик для анализа показателей окружающей среды, точку выхода в интернет.

Светофор представляет собой достаточно важное изобретение, которое появилось больше 150 лет назад и значительно улучшило ситуацию на дорогах. За время своего существования конструкция претерпела много изменений и усовершенствований

Конструкция

Из чего же состоят светофоры? Существует несколько возможных конструкций светофоров. Первый вариант — светофоры на лампах накаливания или галогенных лампах. В их конструкцию входят:

• Лампа
• Отражатель
• Светофильтр
• Линза Френеля
• Козырёк.

Вторая широко распространённая разновидность светофоров — светодиодные. В число преимуществ этих агрегатов входят: более яркие цвета, меньшая вероятность паразитной засветки. Такие светофоры сложнее повредить, а выход из строя одного светодиода не приведёт к поломке светофора. Их конструкция значительно проще:

• Матрица светодиодов
• Антивандальное стекло
• Козырёк.

В России есть памятник светофору. Он установлен в Новосибирске в 2006 году (на фото).

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.

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.