От «пропеллера» до лазерной стены: история светофора — Naked Science
16 минут
Ростех

От «пропеллера» до лазерной стены: история светофора

Сегодня, 5 августа, во всем мире отмечают День светофора. Этот прибор прошел долгий путь эволюции. Как развивалась светофорная техника от первых образцов до новинок «Ростеха» — в нашем материале.

Первый светофор на Арбате в Москве. 1930-е годы
Первый светофор на Арбате в Москве. 1930-е годы

День светофора отмечается 5 августа неслучайно. Именно в этот день в 1914 году в Америке, в городе Кливленд, на одном из перекрестков установили первую в стране систему из четырех электрических светофоров. Они были громоздкими, шумели, управлялись вручную сидящим в будочке поблизости полицейским, но именно они стали первым шагом на пути к массовому внедрению светофоров в США. Впрочем, история изобретения световой регуляции уличного движения началась намного раньше, и не в Новом, а в Старом свете.

Впервые об автоматизированном регулировании дорожного движения задумались в Великобритании еще в 1868 году. Инженер Джон Пик Найт, который раньше работал с семафорами на железной дороге, использовал свой опыт для того, чтобы упорядочить движение на городских улицах и облегчить пешеходам проход к парламенту.

Первое средство регулировки светофором в современном смысле назвать нельзя: светился он только по ночам, а днем напоминал скорее пропеллер. Две стрелки-лопасти могли указывать вверх — «остановитесь», на 45 градусов вбок — «будьте осторожны». По ночам на светофоре зажигали газовый фонарь с двумя цветными стеклами: красным и зеленым.

Управлялся светофор вручную, и судьба его сложилась не самым удачным образом. Через год после установки газовый фонарь в светофоре взорвался и ранил полицейского, который его переключал. Устройство демонтировали и даже выпустили специальный указ о запрете подобных изобретений. Следующий светофор в Британии появился лишь через 50 лет.

Тем временем на другой стороне океана, в Америке, в начале прошлого века Генри Форд создает первое массовое производство доступных автомобилей. Инженер и предприниматель фактически поставил Америку на колеса, что повлекло за собой острую необходимость в разработке новых способов регулирования дорожного движения. Первая модель светофора была создана в 1912 году изобретателем Лестером Вайром, а в 1914 году в Кливленде, как мы сказали, появилась первая светофорная система.

В 1917 году в Солт-Лейк-Сити светофоры на шести перекрестках впервые связали в единую систему. Однако, созданная система управлялась все также вручную. А в 1920 году на улицах самых автомобилизированных городов Америки – Нью-Йорка и Детройта, появились уже знакомые нам трехцветные светофоры Гэррета Моргана. До конца XX века они дожили почти без изменений.

Морган, к слову, закладывал в свое изобретение философский подтекст: очередность проезда должна была быть одинаковой для всех. В США даже появилась поговорка: «Бог создал автомобилистов, а Гэррет Морган сделал их равными». Так светофор стал вторым после пистолета «Кольт» «великим уравнителем».

Снова пересечем океан и окажемся в молодой советской республике, тоже переживающей экономический рост и автомобилизацию. Первый светофор в СССР появился в начале 1930-х годов и ничем не напоминал зарубежные образцы. Похож он скорее был на циферблат часов с четырьмя секторами. Два боковых сектора желтые, сверху – зеленый и красный снизу. По «циферблату» равномерно ходит стрелка, показывая, разрешено или запрещено движение. Основное преимущество первого советского светофора – автономность.

Главным недостатком отечественной новинки была слабая различимость стрелки издалека. Поэтому к середине 1930-х в России появились светофоры, похожие на американские. Единственным значимым отличием было то, что у советского светофора зеленый сигнал находился сверху.

«Пионером» внедрения светофоров в СССР стал Ленинград, первый «осветофоренный» перекресток появился на углу Невского и Литейного проспектов в 1930 году. В Москве светофоры появились в 1931 году, а в 1933-м их было уже более сотни. В 1932 году, к слову, слово «светофор» впервые появилось в словарях русского языка.

О пешеходах органы управления дорожным движением начали беспокоиться лишь в начале 1950-х. Пешеходные светофоры появились в Америке в 1952. СССР от заграницы не отставал, создав в 1960-х модель с меняющимися надписями «стойте» и «идите».

Революция в светофорной технике, правда не с точки зрения внешнего вида, а в отношении управления, началась с появлением ЭВМ, которые к 1960-м годам пришли в коммунальное хозяйство. В 1963 году в Канаде впервые была создана компьютеризированная система регулировки уличного движения. Переключение светофоров синхронизировалось при помощи таймера.

В конце века, в 1998 году в светофорной технике вновь наметились изменения: в Париже появился первый светофор с таймером отсчета времени. Новый функционал появился благодаря удешевлению светодиодов, которые начали приходить на замену традиционным лампам накаливания и выпуклым линзам. Первопроходцами, однако, французы не были.

Первые светофоры с таймером отсчета времени разработала American Traffic Signal Company, которой также принадлежит и приоритет по созданию первого светофорного объекта в 1914 в Кливленде. Правда, новшество, представляющее собой систему мелких лампочек, гаснущих одна за другой, удорожало конструкцию и делало ее громоздкой, и потому не прижилось.

В наши дни светофоры изменились не только внешне — светодиоды и анимированные изображения пешеходов на табло уже стали привычными, — но и внутренне: они стали частью сетевой интеллектуальной транспортной системы города (ИТС). При помощи камер, установленных на перекрестках, операторы ИТС собирают информацию о загруженности дорог.

При возникновении затора светофоры на этом направлении переключаются в режим «зеленой улицы», до минимума сокращая время работы запрещающего сигнала. Именно такая интеллектуальная транспортная система, к примеру, работает сегодня в Москве.

Но и «внешность» светофоров не стоит на месте. Как уже говорилось ранее, светодиоды позволили превратить сигнальные панели светофора практически в экраны. Одну из таких моделей показал российский производитель «Швабе» Госкорпорации Ростех на международной выставке «Иннопром» в 2018 году.

Помимо основных функций, устройство транслирует на экране данные о пробках, погоде и дорожной ситуации в соответствии с временем суток совместно с основным сигналом, запрещающим или разрешающим движение автотранспорта. «Это новейшая транспортная система, которая с началом своего применения даст ощутимые результаты.

Оптимизируется трафик, повысится уровень безопасности и удовлетворенности жителей городской средой. При этом важно, что заметно сократится потребление электроэнергии за счет использования энергосберегающих светодиодов», – говорил тогда заместитель генерального директора «Швабе» Иван Ожгихин.

В 2019 году на «Иннопроме» была представлена принципиально новая модель светофора, также производства Ростеха. Главная отличительная деталь светофора Visual Intelligent Control (VIC) – лазерный блок, проецирующий в воздух заградительный сигнал для водителей. Со стороны это выглядит как ряды параллельных линий, которые с расстояния от 100 до 200 метров предупреждают о местоположении дорожной «зебры». Сигнал хорошо виден в темноте и тумане. Барьер включается автоматически или вручную в условиях плохой видимости.

Экспериментальная модель светофора Visual Intelligent Control (VIC)

«Стена» поможет не только повысить заметность светофора в условиях плохой видимости, но и бороться со злостными нарушителями. При использовании лазерной индикации включается психологический эффект: можно не остановиться на красный свет, но практически невозможно заставить себя проехать сквозь стену, пусть она и не каменная, а лазерная.

Светофор VIC может быть оснащен различными дополнительными модулями, которые расширяют его функционал. В их числе – устройство видеоаналитики с камерой, модуль метеостанции и экологический датчик параметров окружающей среды, точка доступа Wi-Fi, а также система оценки обледенения дорожного покрытия – за счет отражения посылаемых ИК-лучей от поверхности.

«Созданное нашими специалистами устройство повышает комфорт и безопасность дорожного движения. Светофор отличается гибким функционалом, высокой надежностью и ремонтопригодностью благодаря модульной конструкции. На то, чтобы добавить или заменить какой-то модуль, требуется всего несколько минут. В недалеком будущем такие светофоры станут привычной частью систем «умного города», которые создаются «Швабе» и другими холдингами Ростеха», ‒ считает заместитель генерального директора «Швабе» Иван Ожгихин.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Ростех
26 статей
Ростех — российская государственная корпорация, созданная в конце 2007 года для содействия в разработке, производстве и экспорте высокотехнологичной промышленной продукции гражданского и военного назначения. В её составе более 700 организаций, из которых сформировано 14 холдинговых компаний. 11 из них — в оборонно-промышленном комплексе, 3 — в гражданских отраслях промышленности, а также более 80 организаций прямого управления.
4 часа назад
9 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

Вчера, 22:30
9 минут
Мария Азарова

По словам главы компании «Космокурс», пока США уже на прямом пути к туристическим полетам в космос, Россия находится в этом вопросе «на уровне папуасов», главным образом — из-за бюрократии.

Вчера, 18:07
8 минут
Василий Парфенов

В калифорнийском городе Стоктон подвели итоги почти двухлетнего эксперимента по предоставлению уязвимым группам населения безусловного базового дохода в размере 500 долларов в месяц. Вопреки скептицизму критиков, проект обернулся отличным примером пользы подобной поддержки граждан: трудовая занятость на постоянной основе среди получателей платежей выросла на 12% только за первый год, а число безработных снизилось на треть (в контрольной группе — увеличилось на 1%).

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

2 марта
41 минута
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
8 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: