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. День светофора отмечается 5 августа неслучайно. Именно в этот день в 1914 году в Америке, в городе Кливленде, 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 так же 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. Первый светофор на Арбате в Москве. 1930-е годы О пешеходах органы управления дорожным движением начали беспокоиться лишь в начале 1950-х. Пешеходные светофоры появились в Америке в 1952-м. 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-м 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. Источник: Naked Science