Хотя с момента появления первого в мире светофора перед зданием английского парламента прошло больше чем полтора столетия, активное развитие эти элементы уличной инфраструктуры получили начиная с середины двадцатого века, когда стали регулировать движение не только транспортных средств, но и пешеходов. Особенно много интересных разновидностей светофоров появилось в период с конца прошлого века и до наших дней.
Первый в мире светофор — тот самый, лондонский — был сконструирован Джоном Пиком Найтом в 1868 году, который при его создании вдохновлялся конструкцией железнодорожного семафора, а кроме того, таким новым для своего времени устройством, как газовый фонарь. На табло, которым вручную управлял полисмен, поочередно возникали то горизонтальная, то наклонная стрелки, указывавшие гужевому транспорту, остановиться ему или возобновить движение. Проработал он чуть больше двадцати дней, а потом подсвечивавший табло фонарь взорвался, травмировав полицейского. После чего светофор демонтировали — как устройство, опасное для жизни и здоровья.
Дальнейшая эволюция светофора происходила главным образом в Америке. В 1912 году в штате Юта был выдан первый патент на электрический двухцветный светофор — довольно символично, что его получателем стал полицейский. В 1914 году такие устройства появились на улицах — сперва в Кливленде, а затем и в некоторых других городах страны. Причем все четыре светофора в Кливленде, установленные компанией American Traffic Signal Company, не только сигнализировали красным и зеленым светом, но и издавали характерный громкий звук. В условиях низкого уровня шума на дорогах тех времен это было логичное решение. При этом переключал сигнал с красного на зеленый свет полицейский, который сидел рядом в будке. В американских газетах той эпохи можно время от времени встретить объявления о продаже электрических светофоров.
Три года спустя в Солт-Лейк-Сити появилась первая в мире система из связанных между собой светофоров. Их было всего шесть, на разных перекрестках города — и их работа координировалась из одного центра, где оператор переключал зеленый свет на красный и наоборот. А уже через несколько лет в Хьюстоне появится почти такая же взаимосвязанная система — с одним отличием: сигнал ее светофоров будет переключаться автоматически.
1920 год подарил миру трехцветный светофор. Эти устройства конструкции Уильяма Потса появились одновременно в Нью-Йорке и Детройте. Желтый свет на них мигающим сигналом предлагал водителям приготовиться к движению. Именно эта конструкция светофора и стала базовой на многие десятилетия.
До сих пор мы говорили о светофорах лишь как об устройствах, регулировавших движение транспортных средств. Так оно и было вплоть до 1952 года, когда в Нью-Йорке появился первый в истории светофор для пешеходов — до тех самых пор они не считались участниками дорожного движения.
В 1963 году в канадском Торонто к системе регулирования городского уличного движения впервые подключили ЭВМ. С этого времени компьютер стал играть все более значимую роль во взаимоотношениях автомобиля и пешехода. С появлением видеокамер на дорогах рассчитать оптимальное чередование сигналов можно с большой точностью — даже при том, что в мегаполисе сотни, а иногда и тысячи светофоров, для компьютера такая задача не представляет сложности.
В конце двадцатого века сама конструкция светофора кардинальных изменений не претерпела, однако были взяты на вооружение некоторые хорошо забытые идеи. Например, в конце девяностых традиционный светофор дополнился табло с обратным отсчетом, показывавшим, сколько секунд пешеходу осталось до начала движения (красным цветом) либо до его конца (зеленым). Интересно, что еще в середине двадцатых годов подобное устройство (правда, для движущихся по дороге автомобилей) предложила уже названная American Traffic Signal Company — только, обратный отсчет в нем демонстрировался не убывающим рядом цифр, а большим числом гаснущих одна за другой небольших лампочек. Тогда от устройства отказались — прежде всего из-за его дороговизны, однако семьдесят лет спустя, когда получила свое развитие светодиодная технология, вернулись к нему вновь, но уже, в усовершенствованном виде. Считается, что первый светофор с обратным отсчетом на светодиодном табло появился во Франции в 1998 году.
Теперь, в двадцать первом веке светодиодные светофоры постепенно вытесняют старые ламповые с городских улиц. Прежде всего потому, что они ярче, надежнее и экономичнее. К ним не нужно присматриваться; луч солнца на закате не засветит их рассеиватель, что в случае со светофорами ламповыми нередко является причиной аварий. Ситуация, когда один сигнал может быть принят по ошибке за противоположный, со всеми вытекающими для участников дорожного движения последствиями, называется «фантомным эффектом». В случае со светодиодными светофорами его возникновение невозможно в силу самой конструкции этих устройств. Просто потому, что в них нет цветных светофильтров, которые причиной этого пресловутого эффекта и являются. Кроме того, их свет ярче и хорошо виден даже под острым углом.
Что касается долговечности светодиодных устройств, срок их службы несопоставимо больше, чем у ламповых. Светофор нового типа вполне может проработать и пятьдесят лет — при этом лампы его не погаснут однажды, а будут постепенно тускнеть. Еще один важный момент: выход из строя одного светодиода не скажется на работе всего устройства, чего на скажешь об одной перегоревшей лампе в устройствах старого типа.
Важный вопрос — экономичность. Конечно, светодиодное устройство значительно дороже лампового — при этом, учитывая, что работать оно будет в разы дольше, в итоге обойдется дешевле. Тем более что расходы на его обслуживание мизерны, ведь оно не перегорает от перегрева. Добавьте к этому, что электричества светодиоду требуется меньше, чем традиционной лампочке, что позволяет снижать и расходы на эксплуатацию.
С самой технологией, кажется, разобрались. А что собой представляет светодиодный светофор с точки зрения характеристик конструкции? Его корпус и рассеиватели выполнены, как правило, из ударопрочного материала — поликарбоната. По этой причине светофоры нового поколения устойчивы к механическим воздействиям, мало страдают от вибронагрузок и стабильно работают даже при экстремальных температурах, будь то жара или холод. Масса таких светофоров невелика — как и их габариты, что тоже немаловажно.
Таким образом, новые светодиодные светофоры, будучи дороже старых ламповых при покупке, абсолютно переигрывают их по всем остальным параметрам. Поэтому завтрашний день — именно за этими устройствами.
А что же с более отдаленным будущим? Уже сегодня есть весьма интересные наработки и даже точечно реализованные устройства, позволяющие заключить, что перспективы эволюции светофора ничуть не менее интересны, чем его история.
Одна из наиболее впечатляющих разработок в интересующей нас области получила название «виртуальная стена». Этот светофор представляет собой красную лазерную завесу с увеличенными движущимися силуэтами пешеходов, встающую перед водителем вместо запрещающего сигнала светофора. Затем завеса исчезает — и автомобили продолжают движение. Конечно, лазерная стена не остановит водителя, решившего проехать через «зебру» вопреки правилам дорожного движения, однако психологический эффект от ее воздействия на водителя очень силен.
На психологическом же воздействии — но уже на пешеходов — основана работа светофора с островками подсветки под каждым из пересекающих «зебру» людей. Если они следуют на зеленый — то и подсветка под ними возникает в виде круга комфортно зеленого цвета. Если же нарушают — круг под ними, соответственно, желтый или красный.
На языке символов говорит с пешеходами светофор — песочные часы. Именно на это старинное устройство, песок внутри которого пересыпается из верхней части в нижнюю, как уверяют психологи, люди могут смотреть подолгу, испытывая внутренний комфорт. Разумеется, цвет и оставшееся время ожидания они тоже показывают.
Светофоры с анимированным сигналом помогают людям скрасить время ожидания перед переходом. Красный человечек на табло может не стоять статично, а, скажем, показывать людям полминуты или минуту физические упражнения, выступая их фитнес-тренером. Или делать что-то еще.
Специальный светофор для невнимательных людей имеет три части не только разного цвета, но и формы: красный — треугольник, желтый — круг, зеленый — квадрат. Создатели устройства уверяют, что шансы забыться и начать переход не на тот свет перед таким светофором у пешехода очень малы.
Тема альтернативной энергетики создателям светофоров также не чужда. Светофор с автономным питанием от солнечных батарей не только имеет приятный современный дизайн, но и способен за счет накопленной днем энергии обеспечивать себя ей круглые сутки. Единственное — полноценная работа таких устройств доступна в тех регионах, где степень соляризации высока круглый год.
Стоит упомянуть и комбинированные варианты, включающие в себя интересующее нас устройство. Для снижения количества визуальных раздражителей на дороге специалисты предлагают в местах пешеходных переходов устанавливать гибридные конструкции, включающие в себя фонарный столб и светофор для пешеходов и автомобилистов. Еще более логичный вариант — светофор и дорожный знак — ведь, согласно действующим стандартам, места пешеходных переходов с обеих сторон должны быть оборудованы соответствующими знаками. Впрочем, вариации этой темы могут быть разными: на табло рядом со светофором может выводиться какая угодно информация, полезная для участников дорожного движения — например, данные о состоянии дороги, температуре, атмосферном давлении, силе ветра и так далее.
Какие из перечисленных типов светофоров получат широкое распространение, а какие, напротив, не приживутся на дорогах, мы узнаем уже в ближайшие годы.
Источник: https://proteh.org/