Как управляют светофорами

Светофор - казалось бы, довольно обыденное, но в то же время удивительное устройство. Мы, жители мегаполисов, так привыкли к его повсеместному присутствию, что даже не задумываемся о том, каким образом работает эта сложная система регулировки дорожного движения. Между тем за полтора века светофор проделал путь от обычной газовой лампы до «разумного» аппарата.

Первый в мире автомобильный светофор, который изобрел специалист по железнодорожным семафорам Джон Пик Найт, установили 10 декабря 1868 года в Лондоне возле здания Парламента для того, чтобы облегчить его членам переход проезжей части улицы. Светофор управлялся вручную. Его сигналы были адресованы транспортным средствам - две семафорные стрелки, поднятые горизонтально, означали «необходимо остановиться», а опущенные под углом 45° — «движение с осторожностью». В темное время суток светофор работал за счет газовой лампы, подавая сигналы красного и зеленого цветов. Из-за нее же, спустя четыре недели после установки, он взорвался.

Первый электрический светофор с двумя круглыми сигналами красного и зеленого цветов установили уже в США - в 1914 году в Кливленде. К слову, датой Международного дня светофора сегодня считается именно 5 августа - в честь установки первого электросветофора в американском городе. В 1917 году в Солт Лейк Сити появилась целая система, позволяющая управлять светофорами сразу на шести перекрестках. Правда, это по-прежнему делали вручную.

~ Существует множество видов светофоров. Они регулируют движение автомобилей, поездов, речного транспорта и т. д. Но, пожалуй, самый необычный светофор находится в Праге. Он регулирует движение пешеходов по самой узкой улице города - Винарна Чертовка, ширина которой всего 70 см.

Проекты автоматических светофоров, работающих без участия человека, появились лишь в 1928 году. Поначалу они работали только по одной программе, и из-за неравномерности транспортного потока в крупных городах чаще создавали проблемы, нежели решали их.

Первые полуавтоматические светофоры в Нью-Йорке

фото: auto.mail.ru

В СССР первый автоматический светофор был установлен 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении проспекта 25 Октября и проспекта Володарского (ныне Невского и Литейного проспектов). Затем светофоры появились в Москве и Ростове-на-Дону.

В 1952 году в Денвере (США) появились светофоры с устройством управления, которое позволило включать различные программы работы светофоров в зависимости от времени суток и дней недели. Через некоторое время стало возможно объединять и синхронизировать светофоры на десятках и сотнях городских перекрестков. А кроме этого - контролировать их работу в режиме реального времени с помощью специальных датчиков, измеряющих наличие и длину автомобильных очередей на светофорах, и плотность движения на разных участках дороги. И, наконец, научная мысль дошла до того, что в светофорах стали применяться устройства и датчики, способные самостоятельно обрабатывать нестандартные ситуации, уменьшать заторы, нивелировать последствия временного перекрытия дорог.

Как управляют?

Современный светофор - это сложное устройство, которое управляет движением с помощью компьютера, встроенного в контроллер (электронный блок управления светофора). Как правило, на разных участках дороги и в разное время суток светофоры работают в разных режимах.

В режиме жесткого регулирования светофор переключает сигналы по заранее составленной программе, и длительность их всегда одинакова. Но поскольку интенсивность движения постоянно меняется, одной программы светофору бывает недостаточно. Поэтому при жестком регулировании светофоры обычно используют три программы. Одна включается в часы пик (тогда зеленый свет на главной, то есть более загруженной, магистрали перекрестка горит дольше обычного), другая – в дневное время, а третья – ночью (в это время большинство светофоров просто мигают).

                                             ~ Светофоры - достаточно дорогостоящие аппараты. Один светофор может стоить до 200 тыс. долл.

При полугибком режиме регулирования на второстепенной (то есть менее загруженной) дороге перекрестка устанавливают детекторы транспорта - чувствительные элементы внутри дорожного покрытия, реагирующие на движение автомобиля, а также кнопочные датчики, с помощью которых пешеходы могут включать зеленый свет вручную. Таким образом, для автомобилей, едущих по главной магистрали, всегда горит зеленый свет. Светофор включает его для второстепенной дороги, только если датчики обнаружили подъехавший по ней к перекрестку автомобиль. Или же по требованию пешехода, жмущего на кнопку.

Светофор в Краби, Таиланд

фото: gazeta.ru

В случае, когда светофор работает в режиме полностью гибкого регулирования, детекторы транспорта устанавливают на всех дорогах перекрестка. Они собирают информацию о наличии и количестве машин, подъезжающих к нему с разных направлений. Эта информация поступает в контроллер, который включает зеленый сигнал для той дороги, на которой раньше всего появились автомобили. Далее сигнал переключается в зависимости от загрузки каждой из дорог и очередности прибытия автомобилей к перекрестку. Помимо датчиков в современных системах управления дорожным движениям также используется информация с видеокамер, размещенных на перекрестках.

На главных магистралях крупных городов также часто осуществляется синхронизация работы светофоров через сеть GSM. Это позволяет оперативно менять их программы и запускать так называемую зеленую волну - безостановочное движение автомобилей на определенной скорости через несколько перекрестков, благодаря включению зеленых сигналов светофоров одного за другим.

Кто управляет?

Светофорами, как правило, управляют специальные службы. Они определяют наиболее подходящие режимы работы и обеспечивают правильную синхронизацию светофоров, чтобы избежать аварий и пробок. Для этого специалисты постоянно анализируют скорость движения автомобилей, интенсивность потока, а также его состав, то есть количество легковых и грузовых машин.

 ~ Памятники светофору существуют во всем мире. В России их два – в Новосибирске (открыт в 2006 году) и Перми (открыт в 2010 году).

В России все программы работы светофоров составляются и утверждаются в ГИБДД. Установкой и обслуживанием светофоров в Петербурге занимается организация СПб ГКУ «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга». Сейчас на ее балансе находится порядка 1 500 светофорных объектов. Более половины из них подключены к центру управления дорожным движением, что дает возможность удаленно регулировать работу светофоров и получать сведения об их техническом состоянии.

Памятник светофору в Новосибирске

фото: asosnin.livejournal.com

С 2004 года в Северной столице к светофорам начали добавлять табло обратного отсчета времени, благодаря чему удалось снизить количество аварий на перекрестках. Водители отмечали, что, подъехав к светофору, они могли сразу оценить, успеют ли проехать перекресток, пока горит зеленый. И если на нем уже скопились машины, а до красного света осталось несколько секунд, предпочитали остановиться и подождать.