История светофора: от газового рожка до искусственного интеллекта. Как менялись светофоры с XIX века до наших дней

100 лет светофору! August 5th, 2014

Ровно сто лет назад, 5 августа 1914 года в Кливленде Американская светофорная компания установила на перекрёстке 105-й улицы и авеню Эвклида первый электрический светофор. Он имел красный и зелёный сигнал и, переключаясь, издавал звуковой сигнал.

один из первых электрических светофоров

На самом деле первый светофор был установлен ещё 10 декабря 1868 года в Лондоне возле здания Британского парламента. Его изобретателем является Джон Пик Найт. Светофор управлялся вручную и имел две семафорные стрелки: поднятые горизонтально означали сигнал «стоп», а опущенные под углом в 45° — 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 — пока пешеходы идут, транспортные средства должны стоять. Однако данное устройство проработало недолго. Менее чем через месяц, 2 января 1869 года газовый фонарь светофора взорвался, ранив управляющего светофором полицейского.

После данного пришествия о светофорах забыли почти на 50 лет. Поэтому настоящим днем его рождения, пожалуй, стоит считать именно 5 августа 1914 года. Светофор в привычном для нас трехцветном (красный, желтый, зеленый) исполнении появился в 1920 году. Проезд прямо и поворот налево осуществлялся на зеленый сигнал. А вот поворот направо... разрешался в любое время при отсутствии помех.

Следом за Америкой светофоры перенял и Старый Свет. Первый был установлен в 1922 году в Париже. За ним последовали и другие европейские столицы.

Довольно интересная конструкция была у немецких светофоров. Они представляли собой небольшую башенку с будкой, куда залезал полицейский и регулировал движение. Стоит ли говорить, что появление светофоров заметно упростило управление трафиком. Например, на Потсдамской площади в Берлине до появления светофора регулировкой движения занималось аж 11 полицейских.

Между прочим, в Берлине до сих пор сохранилась одна из таких башенок.

В СССР первый светофор установили 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении проспектов 25 Октября и Володарского (ныне Невского и Литейного проспектов). А первый светофор в Москве появился 30 декабря того же года на углу улиц Петровка и Кузнецкий Мост.

Наша страна, как это часто бывает, не стала перенимать западный опыт, а пошла своим путем. Вот так непривычно для современно водителя выглядели первые светофоры в Москве.

Устройство напоминало фонарь, с каждой стороны которого находился круг, разделенный на неравные части. Очень похоже на часы, где есть стрелка, которая ходит по кругу. На какой цвет она показывает, тот сигнал и есть.

Однако надолго такие светофоры не прижились. Вскоре их заменили на классические.

Впрочем, и тут у нас было все не как у людей. Красный и зелёный цвета были на местах, противоположных нынешним. Лишь в 1959 году СССР присоединился к Международной конвенции о дорожном движении и к Протоколу о дорожных знаках и сигналах. Светофор приобрел современный вид.

Почти до конца советской эпохи большое количество светофоров управлялось вручную. Сидел специальный человек в стеклянной будке и кнопочки нажимал: регулировал движение.

К счастью, наука не стояла на месте. Теперь светофоры сами переключаются в нужный режим согласно заложенной программе. Впрочем, и сейчас иногда можно увидеть, как осуществляется ручное управление.

Кстати, светофор - это не только стойка с разноцветными лампочками, но еще и контроллер, который ими управляет. Вот так выглядит электронная начинка современного светофора.

Средняя стоимость строительство нового светофорного объекта колеблется от 1.5 до 5 млн. рублей.

Обслуживанием и регулировкой всего этого хозяйства в Москве занимается Центр организации дорожного движения, который ещё пару лет назад должен был объединить все светофоры города в единую Интеллектуально-транспортную систему. Но что-то не задалось.

А знаете ли вы, что в нашей стране есть памятник светофору, и даже не один?

В Новосибирске (установлен в 2006 году),

в Томске (2010).

Имеется даже целое светофорное дерево в Пензе (2011 год). Оказывается, глава местной администрации предложил сделать его из старых светофоров.

фото Alexander Kachkaev

Правда идея не совсем оригинальная, а явно позаимствованная в Лондоне, где находится знаменитое на весь мир Traffic Light tree . Но для консервативной России это большой шаг вперед.

фото wikipedia

Посмеялись, и хватит. Светофор - дело серьезное. Стоит процитировать известную фразу из патента 1923 года: Назначение светофора — сделать очередность проезда перекрестка независимой от персоны, сидящей в автомобиле .

Давайте же поднимем бокалы, чтобы этот принцип никогда не нарушался. С праздником!)

Сегодня это устройство, стоящее чуть ли не на каждом углу, напрямую ассоциируется с безопасностью на дороге. Однако 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.

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.

• 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 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.

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.

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.

• 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.

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.

Юрий Москаленко

5 августа 1914 года, 95 лет назад, на перекрестке авеню Эвклида и 105-й Восточной улицы в американском городе Кливленде появились первые в мире светофоры, регулирующие дорожное движение. Они имели переключающиеся красный и зеленый свет и издавали предупреждающий сигнал.

Казалось бы, все ясно: есть конкретная дата, и осталось посмотреть, кто придумал подобную систему? Но на деле все не так просто: здесь как с изобретением футбола – сразу несколько стран претендует на то, чтобы называться родоначальниками этой народной игры. Со светофорами тоже все не так однозначно: претендентов на право изобретения хватает. Не зря ведь известная поэтесса Лариса Рубальская однажды придумала такие строчки:

Кто придумал светофор?

«Это было, между прочим,

Очень много лет назад.

Самолет придумал летчик,

Садовод придумал сад,

Изобрел турист дорогу,

Футболист придумал мяч.

Но осталось очень много

Нерешаемых задач.

Неизвестно до сих пор,

Кто придумал светофор?

Кто придумал светофор? –

Неизвестно до сих пор.

Каждый делает, что хочет,

Все, что в голову взбредет.

И однажды, между прочим,

Что-нибудь изобретет.

К стенке гвоздь, к варенью чайник,

Черный хлеб для кислых щей,

В жизни много не случайно

Замечательных вещей».

Кто первее?

Пальму первенства у американцев пытаются отнять англичане. И у них есть повод для этого – прадедушка современного светофора был установлен 10 декабря 1868 года в Лондоне, возле здания Британского Парламента. Его изобретатель – Дж. П. Найт, специалист по железнодорожным семафорам, просто напросто перенес принцип, принятый в его ведомстве. Его «светофор» управлялся вручную и имел два семафорных крыла. Если крылья были подняты горизонтально – это означало сигнал «стоп», а когда их опускали под углом в 45 градусов – движение разрешалось, но только «с осторожностью». Кроме того, на высоком железном столбе был подвешен газовый фонарь, закрытый с одной стороны красным, а с другой зеленым стеклом. Фонарь можно было поворачивать в одном или другом направлении с помощью ручки, установленной в его основании.

Световой день в Лондоне 10 декабря короток, как клюв у воробья. Не все успевали «проскочить» в светлое время суток. Для «опозданцев» Найт придумал подсветку. «Переключателем» сигналов служил специальный полицейский, который включал нужный свет. Вот только проработало это изобретение менее месяца – 2 января 1869 года газ в фонаре неизвестно из-за чего рванул, полицейский оказался серьезно ранен, а позже скончался в больнице. После чего «бобби» наотрез отказывались дежурить возле газового фонаря. Регулирование сошло на нет. По крайней мере, на долгие 44 года.

Зачем детективу светофор?

В 1912 году детектив городской полиции Сол-Лейк-Сити 24-летний Лестер Вайр изобрел первый электрический светофор. Сначала он сделал большой деревянный ящик с наклонной крышей, потом круговые отверстия, в которых находились стекла, выкрашенные красной и зеленой краской. Для того чтобы «светофор» увидели все, ящик установили на длинном шесте, а с него змейками опускались провода на специальную тележку. Здесь и был «пульт управления» светофором.

И все же многие специалисты полагают, что настоящий светофор родился именно 5 августа 1914 года и был изобретен Гарретом Морганом, афроамериканцем, изобретателем и бизнесменом из Кливленда, штат Огайо. Собственно Гаррету светофор понадобился только после того, как он купил себе первый автомобиль. Его изобретение действовало по тому же принципу, что и семафоры на железнодорожных разъездах. Единственное отличие заключалось в том, что Морган придумал такой ход: каждый сигнал (красный и зеленый) включался автоматически на определенное количество времени. Именно на этом принципе и действуют практически все современные светофоры. И с подсказками в виде цифрового отсчета, и без них…

Правда, патент на изобретение Моргану удалось получить только спустя девять лет, в 1923 году. А еще четыре года спустя сразу двум изобретателям удалось «усовершенствовать» систему, предложенную Гарретом. Небезынтересным был, например, такой «пассаж» – если подъезжавший водитель видел на светофоре красный свет, он гудел с помощью специального рожка. Сигнал доходил до ушей полисмена в будке, который тут же переключал свет. Правда, срабатывала эта система только до определенного момента, пока число автомобилей не превысило все допустимые пределы. В какофонии звуков сориентироваться мог далеко не каждый регулировщик…

У итальянцев свой светофор...

А вот еще два интересных факта. Во-первых, желтый сигнал светофора появился в 1918 году, а во-вторых, в Советском Союзе первый светофор был установлен в 1924 году на пересечении улиц Кузнецкий мост и Петровка в Москве.

И последнее: самый «крутой светофор» придумали итальянцы. Так они называют специальную диету, согласно которой можно сбросить несколько килограммов, не моргнув глазом….

Начинать прием пищи они советуют с продуктов желтого цвета. Например, картофель, тыква, омлет, болгарский перец соответствующего цвета, банан, апельсин, хурма, мандарин.

И наконец трапеза завершается продуктами и блюдами красного цвета: креветки, лобстеры, лососина, помидоры, морковь. А завершить все рекомендуется малиной, клубникой, вишней, гранатом.

Как видите, здесь цвета тоже «переключаются» один за другим…

А вы знали, что у светофора 5 августа был день рождения? И в 2014 году ему исполнилось 100 лет! Именно век назад придумали первый электрический светофор. Вы опытный водитель или же новичок после обучения вождению ? Неважно! Думаем про историю светофора будет интересно почитать каждому.

Прадед нашего светофора

Только представьте, что было бы на дорогах , не будь у нас обычного светофора. Но кого же благодарить за столь полезное изобретение? Вот что рассказывают инструкторы по вождению .

Самый первый светофор в истории человечества был установлен в декабре 1868 года в Лондоне рядом со зданием парламента. Создал это умное устройство некий Джон Пик Найт — инженер, который занимался семафорами, то есть приборами, регулирующими движение железнодорожного транспорта.

Это была нехитрая конструкция с двумя семафорными стрелками. Управлялся первый светофор вручную. Горизонтальная стрелка означала остановку, а когда стрелку поднимали вверх под углом 45 градусов, то двигаться нужно было предельно осторожно. Ночью стрелки заменяли газовыми фонарями разных цветов. Красный — стоп, зеленый — дальнейшее движение разрешено.

Главная задача светофоров того времени — это сделать переход пешеходов через проезжую часть легче и безопаснее.

Когда появился электрический светофор?

В 1912 году, благодаря Лестеру Вайру, жителю штата Юты в Америке, появился первый светофор, который работал от электрической сети. Но запатентован он не был. И только через два года инженер Джеймс Хог из Кливленда сконструировал устройство, которое стало прообразом современного светофора. Тогда сразу четыре регулятора дорожного движения установили на перекрестке сто пятой улицы и авеню Эвклида. Помимо световых сигналов, они могли подавать и звуковые. Управление шло из стеклянной будки, построенной рядом. Там постоянно находился дежурный, который и отвечал за работу светофора.

Трехцветные светофоры появились чуть позже, в 1920 году, зато мгновенно заполонили улицы Нью-Йорка и Детройта. Их создателями считаются Джон Ф. Харрис и Уильям Поттс.

Франция стала первой европейской страной, в которой установили светофор. Это случилось в 1922 году, когда жители Парижа стали ездить по показаниям этих уникальных устройств. В 1927 году светофор добрался и до Англии.

В нашей стране, тогда еще СССР, первый светофор установили в Ленинграде на перекресте современного Невского и Литейного проспектов (тогда они назывались Володарского и проспект 25 Октября). Это произошло в январе 1930 года и стало значимым событием в истории дорожного движения России. Чуть позже, в декабре, со светофором смогли познакомиться и москвичи. Его установили в канун нового года, 30 декабря 1930 года.

К середине 20-х г.г. прошлого столетия было изобретено почти 50 видов светофоров различной конструкции. Стоит отметить изобретение компании Attica Traffic Signal Company. Разработанная ими система могла вести обратный отсчет до старта путем загорания лампочек. Между прочим, сегодня такая схема активно используется в автоспорте.

Как устроен современный светофор

Если вы думаете, что светофор — это простая конструкция с периодическим переключением световых табло, то глубоко ошибаетесь. Современные светофоры являются очень сложными устройствами. В них входят:

• корпус со светильниками,
• контроллер дорожной сигнализации ,
• специальные датчики транспортных средств.

Сегодня светофоры устанавливаются на специальных опорах и столбах вдоль автомобильных дорог и преимущественно на перекрестках.

Управляет этим безмолвным «регулировщиком » компьютер, который самостоятельно выбирает и синхронизирует движение в соответствие с дорожной обстановки, постоянно меняющейся. Датчики мгновенно фиксируют транспортные средства, как бы задавая им ритм движения с помощью всем известных световых сигналов.

В крупных городах и мегаполисах светофоры объединяются в автоматизированные системы, которые управляют движением всех городских транспортных средств.

Такие системы способны создавать удивительно сложные эффекты, например, «зеленую волну».

Дальнейшее развитие этого средства управления движением лежит уже в сфере развития искусственного интеллекта. Со временем именно светофор возьмет на себя всю регулировку транспортных потоков, исключив полностью из данного процесса человека.

Удивительные факты

Кстати, в Японии долгое время синий цвет был разрешающим сигналом светофора.

Термин «светофор» вошел в русский язык после включения этого понятия в Большую советскую энциклопедию, в 1932 году.

А самый большой светофор находится в Лондоне. Это, так называемое, «дерево-светофор», расположенное на площади недалеко Канарского причала. Данная конструкция ничего не регулирует, а является неким мемориалом и символом победы. Она знаменует, что «три огня» одержали верх над дорожным хаосом. Высота мемориала составляет 8 метров, и состоит этот светофор из 75 приборов, управляемых всего одним компьютером.

На заметку

За последние сто лет трехцветный регулировщик постоянно развивался, становился сложнее, удобнее и умнее. Сегодня существует светофоры не только для автомобилей, но и для пешеходов, трамваев, велосипедистов и даже лошадей. Появились стрелки, разрешающие при красном сигнале поворачивать направо, а также звуковые сигналы, благодаря чему слабовидящие люди могут безопасно перейти проезжую часть.

Возможно, кто-то подумает, что светофоры — это некое ограничение... Но только задумайтесь, сколько жизней они помогли спасти за это столетие.

Движение без этих регулировщиков было бы хаотичным и крайне опасным. Проезжая мимо него, не забудьте сказать спасибо…

P.S. Еще раз напоминаем, что запрещающий сигнал светофора — это не только красный, но и желтый. Движение для автомобилистов и пешеходов разрешено лишь на зеленый. Не забывайте это простейшее правило, и вы всегда будете в безопасности.

Видео о том, почему в светофоре используются именно красный, желтый и зеленый цвета сигналов:

Удачи на перекрестках и соблюдайте ПДД!

В стать использовано изображение с сайта ugranow.ru