Світлофор - це звичайна справа в наш час, і ви, як і всі інші водії, зобов'язані дотримуватись правил: зупинятися на червоне світло, готуватися на жовте і проїжджати на зелене.

Немає сумнівів, що світлофори мають стояти у густонаселених містах. Як би там не було, це єдиний спосіб контролювати дорожній рух, коли поблизу немає поліцейського.

Катаючись щодня з дому в офіс, ми й уявити не можемо дорогу хоча б без одного світлофора, але були часи, коли світлофорів взагалі не існувало. Звичайно, і дороги були відносно вільними.

Отже, як вже було сказано, коли ви сідаєте за кермо, ви повинні дотримуватись певних правил. Світлофори однакові в усьому світі і складаються із трьох різних кольорів, які мають свою конкретну мету. Але як вийшло, що світлофор саме червоний, жовтий та зелений? Чому він не фіолетовий, коричневий та сірий? На цю тему є кілька припущень, але спершу трохи історії.

Не секрет, що автомобільна індустрія стала піонером у багатьох важливих речах, які до цього часу використовуються у всьому світі, однак і їй у свою чергу довелося дещо запозичити з інших галузей. Яскравий приклад – світлофор.

Перший світлофор побачив світ 1868 року в Лондоні. Він використовувався виключно для управління залізничним рухом на перехресті вулиць Джордж та Брідж. Конструкція була досить простою, але виконувала свою функцію дуже добре. Вона була виготовлена ​​із двох вертикальних стрілок, які могли переходити в горизонтальне положення, коли потрібно було показати поїздам, що вони повинні зупинитися. Перебуваючи під 45-градусним кутом, система означала те саме, що жовте світло в наші дні: увага.

А тепер найцікавіше: оскільки вночі сигнальний пристрій був абсолютно невидимим, інженери вирішили встановити на нього примітивні вогники, які відображали б режими "стоп" і "увага". Яким же став їх колірний вибір? Червоний для "стоп" та зелений для "увага".

Ви, мабуть, здивувалися, як же зелене світло стало сигналом для "уваги"? Ну, ніхто не знає напевно, але все змінилося через кілька років, коли світлофори перекочували в автомобільну промисловість.

Дуже важливий момент стався в 1912 році в США (де ще?) завдяки Лестеру Фарнсворту Уайеру, який відповідає за дорожній рух у поліцейському департаменті Солт Лейк Сіті. Перший автомобільний світлофор, керований вручну, мав лише два кольори: червоний і зелений. Хоча в той час на дорогах практично не було машин і правила дорожнього руху ще не були прописані, водіїв здивував новий винахід, тому присутність поліцейського була потрібна, щоб змусити їх підпорядковуватися влаштуванню.

Перші триколірні світлофори з'явилися знову ж таки на залізниці, проте тріо було трохи іншим: червоний для "стоп", зелений для "увага", білий для "вільно". У той час як перші два мають більш-менш очевидне значення, білий сигнал став головним болем для влади. Схожі вогні, чи то зірки, чи вуличні ліхтарі, вводили в оману машиністів, що призводило до фатальних зіткнень.

Чому світлофор червоний, жовтий та зелений

Червоний колір найчастіше асоціюється з кров'ю і таким чином був обраний як заборонний сигнал. Символізуючи небезпечну ситуацію, що веде до серйозних наслідків, червоний завжди вибирався як колір, що спонукає транспортні засоби зупинитися і тим самим уникнути аварій.

Щодо зеленого, то причиною його використання також став колірний символізм. Як і у випадку із червоним, зелений є джерелом людських емоцій. Він асоціюється з чимось розслаблюючим (наприклад, природою), що не матиме потужного негативного впливу на водіїв. Окрім того, зелений колір легко розпізнати вночі.

Вибір жовтого викликав здивування. Багато хто вважає, що він символізує сонце, яке також вважається розслаблюючим і водночас елементом, що привертає увагу.

Світлофори еволюціонували протягом останніх років, особливо в галузі їхньої ефективності для дальтоніків. Уповноважені багатьох країн по-різному вирішували це питання, чи то світлофори з подвійним червоним світлом чи секціями різної форми. Так чи інакше, класичний дизайн доводилося трохи змінювати.

Оскільки дальтонізм – це одна з найпоширеніших форм порушення зору, в наші дні до червоного домішується трохи помаранчевого – у такому разі дальтоніки здатні помітити стоп-сигнал. З тією ж метою до зеленого додається відтінок синього.

Чому світлофор червоний, жовтий та зелений

Чому світлофор має саме ці три кольори – червоний, жовтий та зелений!?

Чому вибір кольорів для світлофорів впав на червоний, жовтий та зелений? Вважають, що це обумовлено двома основними причинами. Один із них перебуває у сфері явищ фізики, інша у сфері психофізіології людини.

Давайте спочатку звернемося до історії створення світлофора, і так:

Винахідником першого електричного світлофора вважається Лестер Вайр із Солт-Лейк-Сіті (штат Юта, США). У 1912 році він розробив, але на жаль своєму не запатентував, світлофор з двома круглими електричними сигналами, червоного та зеленого кольору.

5 серпня 1914 року в Клівленді, штат Огайо, США, Американська світлофорна компанія «American Traffic Signal Company» встановила на перехресті 105-ї вулиці та авеню Евкліда чотири електричні світлофори конструкції Джеймса Хога. Вони мали червоний та зелений сигнал і, перемикаючись, видавали звуковий сигнал. Система управлялася поліцейським, що сидить у скляній будці на перехресті. Світлофори задавали правила руху, аналогічні прийнятим у сучасній Америці: поворот праворуч здійснювався у будь-який час за відсутності перешкод, а поворот ліворуч – на зелений сигнал навколо центру перехрестя.

І лише у 1918 році до двох кольорів світлофора – червоного та зеленого, був доданий ще один колір – жовтий. Триколірні світлофори з використанням жовтого сигналу були встановлені в Детройті та Нью-Йорку.

Система світлофорів Джеймса Хога (малюнок з патенту)

У Європі аналогічні світлофори були вперше встановлені 1922 року в Парижі на перетині Рю де Ріволі та Севастопольського бульвару. Ще в Гамбурзі на площі Штефансплатц, а також в Англії — 1927 року у місті Вулвергемптоні.

У СРСР перший світлофор встановили 15 січня 1930 року в Ленінграді на перетині проспектів 25 Жовтня та Володарського, нині Невського та Ливарного проспектів. А перший світлофор у Москві з'явився 30 грудня того ж року на розі вулиць Петрівка та Кузнецький Міст.

У зв'язку з історією світлофора часто згадують ім'я американського винахідника Гаррета Моргана, який у 1922 році запатентував світлофор оригінальної конструкції. Існує стійкий міф про великий вплив Моргана на розвиток світлофорів, проте насправді він лише один із багатьох винахідників різноманітних світлофорів на початку XX століття.

Ну ось - чому ж Лестер Вайр вибрав ці кольори, можливо в першу чергу їм звичайно ж керувало психофізіологічне сприйняття кольору людиною - червоного як небезпека та заборона, а зеленого як спокій та дозвіл. Але чи так це насправді, давайте звернемося знову до історії та дослідження багатьох винахідників перших світлофорів та їх спостереженнями за поширенням світла, різного спектру, в повітряному середовищі.

Розглянемо всі фактори, за якими були обрані ці три кольори - червоний, жовтий і зелений!

ПСИХОФІЗІОЛОГІЯ.

Як було зазначено, перша це психофізіологія - кольори по-різному впливають за своєю виразності.

У багатьох публікаціях на цю тему, та й у мережі інтернет публікуються твердження, що червоний колір часто в природі для багатьох живих істот є сигналом небезпеки, що дуже близько знаходиться. Це дуже дивно - бо вченими доведено, що більшість звірів дальтоніки і не розрізняють квітів. Ну і далі – як стверджують ці «видання», що можливість переїхати пішохода – це небезпечна ситуація для двох учасників на дорозі та сигнал червоного кольору збуджує нервові центри водія та пішохода, вказуючи про наявність близької небезпеки! Можливо, але давайте досліджуємо цю тему далі.

Далі стверджується, що саме ці три кольори найбільш добре сприймаються оком людини за своїми фізичними параметрами та довжиною хвилі, властивою їм. Так це саме так, тому що ці три кольори мають найбільшу, якщо можна так сказати, довжину хвилі. Ось погляньте на видимий спектр кольорів.

З наведеного малюнка ми бачимо, що наші – червоний, жовтий та зелений кольори знаходяться на самому початку видимого спектру, відповідно мають найбільшу довжину хвилі.

Далі ми розповімо до чого ми навели цей приклад, а поки що продовжимо розглядати далі пояснення про те, що пишуть видання. Далі нам пояснюється, що відчуття кольоровості червоного та зеленого сигналів, як забороняє і забороняє рух, має чітко ідентифікуватися без можливості помилки. Що й спостерігається. Навіть дальтоніки, які не розбирають кольорів за тональністю сірого, можуть безпомилково реагувати на колір світлофора червоний або зелений! Хм! Чому ж тоді забороняють мати посвідчення водія з таким захворюванням!? - одразу виникає питання! Але статті швидко реабілітуються і пояснюють це таким чином, що - «...хоча це визначення фізичним дефектом зору людини сильно ослаблене. Тому і існує заборона на керування таким захворюванням…».

Ну і наступне пояснення про зелений колір: «… слід чітко розуміти, що зір людини на світ різної довжини світлової хвилі реагує з більшою чи меншою чутливістю. Вибір зеленого світла, що дозволяє, обумовлений максимальною наближеністю цього кольору до рівня найбільш ясно сприймається частини спектру. Він видно на відміну інших кольорів світлофора з максимально більшої відстані, тому що найбільша чутливість ока при 555 нм. А сприйняття зеленого кольору, що має діапазон значень 500-550 нм спектру, у різний час доби не падає нижче 0.5 від максимального значення чутливості як при денному, так і сутінковому спостереженні ... »

Ось тут ми трохи не погодимося і пояснимо, чому ми навели вище приклад з видимим колірним спектром.

ФІЗИКА КОЛЬОРУ. РОЗСІЮВАННЯ.

Насправді кольори зелений, жовтий і червоний, при проектуванні світлофора були обрані частково через те, що червоний сприймається як небезпека, жовтий як концентрація уваги, а зелений як дозвіл. Питання стояло в діапазоні видимості за різних погодних умов. І в облік бралося таке поняття, як розсіювання світла.

В облік бралося таке поняття, як розсіювання Релея. Що це таке!? Це пружне розсіювання світла або іншого електромагнітного випромінювання об'єктами або поверхнями набагато меншими, ніж довжина хвилі падаючого світла. Це часто може відбуватися на прозорих твердих частинках та рідинах, але більш поширене в газах. Цей тип розсіювання відбувається у променях синього кольору неба протягом дня. Розсіювання Релея обернено пропорційно четвертому ступеню довжини хвилі, що означає, що більш коротка довжина хвилі синього світла буде розсіяна сильніше, ніж довші довжини хвилі (наприклад, зелений і червоний кольори). Що й бралося до уваги. Цю залежність вивів британський фізик Джон Релей ще в 1871 р. На цій залежності і засновували свій вибір усі винахідники світлофорів, тому що ми знаємо повітря як вдень, так і вночі містить краплі зваженої рідини. З цієї причини і бралося до уваги розсіювання Релея.

Тобто. все набагато простіше, ніж сприйняття кольорів. Вся справа у фізиці кольору. З малюнка ми бачимо, що червоний, жовтий та зелений кольори розсіюються менше, ніж інші кольори. З цього можна зробити висновок, що в погану погоду - туман або дощ, червоний колір світлофора буде видно далі за всіх, жовтий розсіється трохи швидше, а зелений буде бачити на менш далеку відстань, ніж його два «старші брати». Мене особисто - як людину, яка просто цікавиться всім, дуже здивували багато публікацій в мережі інтернет, які я спочатку читав, готуючи цю статтю, які стверджують, що саме зелений колір буде видно далі за всіх! Але ґрунтуючись на фізиці кольору та на залежності Джона Релейя, ми бачимо, що буде все зовсім навпаки!

Так що причина вибору саме цих трьох кольорів світлофора, виявляється набагато приземленішою ніж це уявляють інші - а саме у властивостях різних кольорів та їх розсіюванні в повітряному середовищі! Люди переживали за безпеку дорожнього руху та видимості сигналів світлофора на більш далеку відстань за різних погодних умов - чи то ясна погода, туман чи дощ (якими багата Англія), сніг, град та інші погодні явища, світло від «регулювальника руху» світлофора бути видно якнайдалі!

Я думаю якби синій колір - колір спокою, розсіювався найгірше і його було видно на більш далеку відстань, то вибір упав би саме на цей колір, а не на червоний. І тут уже формула «небезпеки кольору» не пасувала б.

Порядок чергування сигналів світлофора відповідає міжнародній Конвенції про дорожні знаки та сигнали. Сигнали світлофора чергуються в наступній послідовності: червоний – червоний з жовтим – зелений – жовтий – червоний. Допускається чергування сигналів червоний – зелений – жовтий – червоний або червоний – жовтий – зелений – жовтий.

Червоний немиготливий сигнал забороняє рух по всій ширині проїжджої частини. Різновиди червоного сигналу:

Чорна контурна стрілка на червоному тлі круглої форми забороняє рух у напрямку стрілки;

Косий червоний хрест забороняє рух смугою, над якою встановлено;

Червоний силует людини забороняє рух пішоходу;

Червоний миготливий забороняє в'їзд на залізничний переїзд, міст, причал тощо.

Жовтий немиготливий сигнал зобов'язує зупинитись перед стоп-лінією всіх водіїв, за винятком тих, які не могли зупинитися перед перехрестям.

Жовтий, приєднаний до червоного, попереджає про включення зеленого сигналу.

Жовтий миготливий сигнал попереджає про перехрестя і не забороняє рух.

Зелений немиготливий сигнал за відсутності будь-яких додаткових секцій світлофора дозволяє рух по всій ширині проїжджої частини дороги в усіх напрямках.

Різновиди зеленого сигналу:

Чорна стрілка на зеленому фоні квадратної, круглої форми, а також зелена стрілка на чорному фоні круглої форми - роздільна здатність руху у бік стрілки;

Зелена стрілка на чорному тлі квадратної форми, спрямована вниз, дозволяє рух смугою, над якою встановлений;

Сигнал у вигляді зеленого силуету людини дозволяє рух пішоходу;

Зелена стрілка додаткової секції світлофора дозволяє рух у бік стрілки, незалежно від сигналу основного світлофора;

Миготливий зелений сигнал попереджає про закінчення сигналу.

Дозвіл руху транспорту загального користування залежить від поєднання включених сигналів верхнього та нижнього рядів спеціального світлофора. Увімкнення нижніх сигналів рух заборонено у всіх напрямках.

Дослідження показали, що перед перехрестям існує так звана критична ділянка і, перебуваючи в межах цієї ділянки, водій не може своєчасно зупинитися перед стоп-лінією при зміні сигналу на забороняючий.

Критична ділянка визначається відстанню від стоп-ліній до точки, починаючи з якої 10% водіїв не можуть зупинитися. Довжина критичної ділянки залежить від швидкості руху. Так, при швидкості руху 50 км/год довжина цієї ділянки становить 43 м і час проїзду цієї ділянки потрібно 3,1 с; при швидкості руху 60 км – довжина ділянки 58 м та час проїзду – 3,5 с; при швидкості руху 80 км - довжина ділянки-91 м та час проїзду-4,1 с.

Звідси час проїзду критичної ділянки за різних швидкостей руху коливається не більше 3-4 з. Це спонукало як попереджувальне застосовувати миготливий зелений сигнал та час миготіння прийняти рівного часу проїзду критичної ділянки. Щоб не зменшувати пропускну здатність перехрестя. при вирішальному сигналі зелений миготливий сигнал вводять частково за рахунок тривалості жовтого, який дозволить безпечно проїхати перехрестя.

Типи світлофорів.Світлофори класифікуються за їх функціональним призначенням -транспортні та пішохідні; за конструктивним виконанням – одне, двосекційні, трисекційні та трисекційні з додатковими секціями; по ролі, що виконується в процесі управління рухом - основні, дублери та повторювачі.

Основні дві групи світлофорів: транспортні та пішохідні, які у свою чергу діляться на типи. Є 8 типів транспортних світлофорів та 2 типи пішохідних. Перший номер світлофора означає групу, друга цифра – тип світлофора.

Транспортні світлофори 1 типу мають три сигнали круглої форми діаметром 200 або 300 мм, розташованих вертикально чи горизонтально.

Перший тип застосовується з додатковими секціями, у якому стрілками вказано напрямок руху (стрілки на чорному тлі). Світлофори цього типу застосовуються регулювання всіх напрямів руху на перехрестях. Допускається їх застосування на залізничних переїздах, перетинах із трамвайними та тролейбусними лініями, у звуженнях проїжджої частини тощо.

Світлофори 2 типи.На лінзах світлофора нанесені контури стрілок, . вказують дозвіл або заборонений рух. При цьому зелений сигнал (стрілка) нанесений на чорному тлі. Світлофори типу 2 застосовують для регулювання руху у певних напрямках (вказівки на лінзі стрілок).

Світлофори типу 3.Застосовуються як повторювачі і разом із світлофором типу 1.

Встановлюють їх під основним світлофором на висоті 1,5-2 м від проїжджої частини. Розмір діаметра сигналів складає 100 мм. Якщо основний має додаткову секцію, повторювач обладнають додатковою секцією. Світлофори цього типу можуть бути встановлені для керування велосипедним рухом.

Світлофори типу 4.Застосовують для управління в'їздами на окремі смуги руху при реверсивному русі.

Вони встановлюються над кожною смугою на її початку. Вони мають горизонтальне розташування сигналів; ліворуч - у вигляді косого червоного хреста, праворуч - у вигляді зеленої стрілки, спрямованої вістрям вниз. Обидва сигнали виконуються на чорному тлі прямокутної форми. Габаритні розміри 450х500 мм.

Ці світлофори можуть бути використані разом зі світлофорами типу 1, якщо реверсивний рух організовано не по всій ширині проїзної частини. В цьому випадку дії світлофора типу 1 не поширюється на лінії з реверсивним рухом. Ця смуга може бути обмежена подвійною уривчастою лінією 1.9 при відключенні світлофора типу 4.

Світлофор типу 5.Має 4 сигнали блідо-місячного кольору круглої форми діаметром 100 мм. Цей світлофор застосовується у випадках безконфліктного регулювання руху трамваїв, маршрутних автобусів, тролейбусів, що рухаються спеціально виділеною смугою. У схемі організації руху на перехресті забезпечується безконфліктний пропуск тобто зазначених видів разом із загальним потоком, тому необхідність застосування цього на перехресті відпадає.

Світлофор типу 6. Має два (або один) червоні сигнали круглої форми діаметром 200 або 300 мм, розташовані горизонтально і працюють у режимі поперемінного миготіння. При вимкнених сигналах рух дозволяється. Їх встановлюють перед залізничними переїздами, розвідними мостами, причалами, поромними переправами, у місцях виїзду на дорогу спеціальних автомобілів.

Світлофор типу 7.Має один сигнал жовтого кольору, який постійно працює в режимі миготіння. Його застосовують на нерегульованих перехрестях підвищеної небезпеки.

Світлофори типу 8. Мають два вертикально розташовані сигнали червоного і зеленого кольорів круглої форми Ш 200 або Ш 300 мм. Застосовують їх при тимчасовому звуженні проїжджої частини, коли організують поперемінний рух однією смугою. Також застосовують для управління малоінтенсивним рухом на внутрішніх територіях гаражів, підприємств та організації, де запроваджено обмеження швидкості.

Пішохідні мають два вертикально розташовані сигнали круглої або квадратної форми з діаметром кола або стороною квадрата 200 мм або 300 мм. Устаткуються всі пішохідні переходи на керованому світлофорами перехресті.

Світлофори з великим розміром встановлюють магістральних вулицях, площах, на дорогах зі швидкістю руху Т.С. 60 км/год.

Конструкція світлофорів.Світлофор складається з окремих секцій і кожна секція призначена для певного сигналу. Залежно від типу світлофора секції мають різну форму, свої символи, джерела світла тощо. Спільним для всіх секцій є наявність оптичного пристрою, що розміщується в окремому корпусі.

Малюнок 15 - Пристрій світлофора

Секції з'єднані між собою різьбовими порожнистими втулками 1, через них пропускають проводи, що підводять. Секція складається з корпусу 8, протисонячного козирка 4 і кришки 6. Вони виготовлені з листової сталі або пластмаси. У кришці змонтовано оптичний пристрій, який складається з відбивача 7, кольорової лінзи 3, що розсіює, і рухомого склянки 10 з електролампою. При переміщенні склянки нитка лампи встановлюється у фокусі відбивача. Для підключення живлення струму внизу секції є 9 колодка.

Джерело світла.

Як джерело світла використовують лампи розжарювання як загального, так і спеціального призначення. Так, як джерело світла використовують газосвітні трубки або випромінюючі діоди. Основний недолік лампи розжарювання – загального користування – велика протяжність нитки, яка погано піддається фокусуванню, низька вібростійкість ламп, а також мають малий термін служби (500-800 год):

Доведено, що перегорання нитки відбувається в основному через неоднорідність по діаметру дроту, кроку спіралі, електричного опору та швидкості випаровування.

У деяких конструкціях світлофора застосовують галогенні лампи. Вони мають при малих розмірах підвищену питому світловіддачу і компактну нитку, і ці лампи добре фокусуються. Однак ці лампи широкого поширення не набули через їх високу вартість.

Можуть в одній секції використані дві лампи, що одночасно працюють, але це вимагає установки спеціального відбивача і біфокальної лінзи. Таке рішення пов'язане ускладненням конструкції та подорожчанням.

За кордоном як джерело світла знайшла застосування вигнута газосвітла трубка. У трубках міститься наповнювач червоного, жовтого чи зеленого кольорів, що дозволяє обходитися без кольорової лінзи. Для свічення трубок потрібна напруга понад 2000 В, тому потрібний трансформатор. Вони мають великий термін служби, але за силою світла сигналів поступаються в 5-6 разів сучасним світлофорам із лампами розжарювання.

Лінзи світлофора.

В останні роки у нас і закордоном велике поширення набули пластмасові лінзи. Вони мають переваги перед скляними у простоті виготовлення, вищою міцністю при впливі ударних та вібраційних навантажень, а також меншій вазі (приблизно в 3 рази). Матеріалом таких лінз зазвичай є полікарбонат.

Лінзи-розсіювачі призначені для перерозподілу світлового потоку в простір. Для цього на їх внутрішній стороні формується візерунковий, ромбічний, призматичний або краплеподібний малюнок. Важливою характеристикою лінзи є кут світлорозсіювання - найбільший кут в межах якого сила світла зменшується вдвічі величиною Для сучасних лінз цей кут знаходиться в межах 5-15 °, що забезпечує нормальну видимість сигналу на багатосмугових дорогах (100 м).

Відбивач.

Відбивач характеризується двома основними внутрішніми поверхнями: параболоїдною, що забезпечує концентрацію світлового потоку, і конічної (або циліндричної), призначеної для збільшення глибини відбивача і тим самим зменшення вигоряння лінзи фарбника.

При короткій фокусній відстані виникає небезпека виникнення помилкового сигналу світлофора (фантомний ефект), коли промінь від стороннього джерела світла, потрапляючи на відбивач, знову повертається до спостерігача.

У конструкціях сучасних відбивачів фокальну площину АА максимально наближають до площини світлового отвору, за яким починається неробоча конічна поверхня.

Як правило, витримується умова:

(13)

де: - Діаметр світлового отвору відбивача, мм.

Відбивачі виготовляють із сталі, алюмінієвих сплавів або пластмас з подальшою обробкою внутрішньої поверхні. Велике застосування одержують пластмасові відбивачі з робочою поверхнею, одержаною методом напилення у вакуумі.

Антифантомні пристрої.

Антифантомним пристроєм у світлофорі є протисонячний козирок, але за низького стану сонця (наприклад схід-захід, захід-схід) можуть виникнути світіння всіх сигналів світлофора.

Існують кілька методів усунення фантомного ефекту, але вони вимагають зміну конструкції відбивача або лінзи світлофора.

Відбивач з так званим антифантомним хрестом є взаємно перпендикулярними сегментними пластинами з прорізами для розташування галогенної лампи (рис.1).

Промінь світла, що потрапляє від стороннього джерела світла, на відбивач відхиляється і поглинається поверхнею пластин. Інше рішення здійснюється шляхом встановлення перед світлофільтром 1 спеціальної антифантомної лінзи, що складається з двох частин 2, 3, кожна з яких має пилкоподібний профіль (рис.2). Промінь сонця, потрапляючи на похилу поверхню, відкидається на горизонтальну зачорнену щабель і поглинається нею.

Рис. 16 - Антифантомний хрест

Рис.17 - Лінза, що поглинає сонячні промені

Сучасну людину в її житті оточує безліч побутових предметів, які здаються їй настільки звичними і незмінними, що вона навіть не замислюється про те, що їх колись не було, і що їх хтось створив. Сказане повною мірою ставитися і до такого звичного приладу як світлофор. Його історія почалася давно, і поки він набув знайомого нам усім вигляду, минуло чимало часу.

Поява першого світлофора

Перший прилад, призначений регулювання дорожнього руху з допомогою подачі його учасникам спеціальних сигналів, з'явився ще 1868 року. Саме тоді біля будівлі англійського парламенту у Лондоні було встановлено такий апарат.

Створив його залізничний інженер Джон Пік Найт, який використав для цього свій досвід роботи із залізничними семафорами, які працювали за схожим зі світлофором принципом.

Природно, перший екземпляр світлофора був схожий на сучасних його побратимів. Так керувався він вручну, а його конструкція була найпростішою: дві семафорні стрілки, які можуть вільно пересуватися у вертикальній площині.

При цьому стрілка в горизонтальному положенні позначала вимогу зупинки, а якщо вона піднімалася до 45 градусів, це означало попередження про те, щоб учасники дорожнього руху пересувалися б з максимальною обережністю.

Вночі світлофор використовував для своєї роботи газовий ліхтар із кольоровим підсвічуванням, при цьому червоне світло означало наказ зупинитися, а зелене – дозвіл продовжити подальший рух.

Перший в історії людства світлофор був встановлений на жердині довжиною шість метрів і призначений він був для полегшення переходу пішоходам дороги і його сигнали призначалися не для них, а для транспортних засобів, що їдуть по проїжджій частині.

На жаль, доля першого світлофора склалася невдало: в 1869 році газовий ліхтар у ньому вибухнув і поранив поліцейського, який керував ним. Після цієї події його демонтували і протягом наступних 50 років у Лондоні не було встановлено жодного світлофора.

Створення автоматичних світлофорів

Головним недоліком перших світлофорів була та обставина, що для управління ними була потрібна людина. Зрозуміло, що за таких обставин не можна було забезпечити світлофорами велику кількість вулиць у містах. Тому винахідники направили свої зусилля створення автоматичних пристроїв для регулювання дорожнього руху.

Вважається, що першу подібну систему створив Ернст Сірін, який отримав на неї 1910 року. При цьому вона використовувала систему табличок з написами «Stоp» та «Prоceed», які відповідно забороняли та дозволяли рух. Ця система не використовувала підсвічування, що ускладнювало її використання у темний час доби.

У сучасному вигляді світлофор був створений в 1912 році винахідником зі штату Юта Лестером Вайром. Він уже працював на електриці і мав два світильники круглої форми зеленого та червоного кольорів. Щоправда, свою конструкцію Вайр не запатентував.

Однак масове використання світлофорів на вулицях міст почалося тоді, коли 5 серпня 1914 року в Клівленді, штат Огайо, Американською світлофорною компанією було встановлено відразу чотири світлофори. Розташовувалися вони на перехресті 105 вулиці та авеню Евкліда, а їх творцем був Джеймс Хог.

Ці апарати також мали два електричні ліхтарі, при цьому при перемиканні вони видавали звуковий сигнал. Керував роботою апарату поліцейський, що знаходиться у спеціальній скляній будці, що стоїть на перехресті.

Апарати, які мають звичну нам триколірну колірну схему, з'явилися значно пізніше, в 1920 році на вулицях Нью-Йорка і Детройта. Їхніми творцями були Джон Ф. Харріс та Вільям Поттс.

Європа дещо відставала від США у процесі «світлофоризації» і перший електричний світлофор там з'явився у Франції 1922 року, а Англії цей пристрій було встановлено лише 1927 року.

У Країні Рад перший світлофор було встановлено 15 січня 1930 року у Ленінграді. Поставили його на перехрестя Невського та Ливарного проспектів. У столиці країни цю систему регулювання дорожнього руху встановили трохи пізніше - 30 грудня того ж 1930 року. Розмістили її на розі Петрівки та Кузнецького мосту. Третім містом, оснащеним світлофором, став Ростов-на-Дону.

Всі ці світлофори встановлювалися в порядку експерименту і після його завершення в одній Москві до кінця 1933 року було змонтовано близько ста таких приладів.

При цьому світлофори того часу відрізнялися від звичних нам тим, що вони використовували принцип роботи механічного годинника, де стрілка вказувала не на час, а на кольорове поле, що позначає режим руху. Їх досить швидко замінили на знайомі нам електричні ліхтарі з вертикальним розташуванням світильників, однак і вони були не такі, як ми звикли. Справа в тому, що розташування квітів у цій конструкції було не звичайним, а перевернутим: зверху йшов зелений, потім жовтий та червоний кольори.

Саме слово «світлофор» увійшло російську мову в 1932 року, коли його включили у Велику радянську енциклопедію.

Влаштування сучасних світлофорів

Сучасні нам світлофори є досить складними пристроями і складаються з власне світлофора зі світильниками, контролера дорожньої сигналізації, а також датчиків транспортних засобів. Встановлюються вони на спеціальних стовпах та опорах на перехрестях та вздовж автомобільних доріг.

Керує сучасним світлофором комп'ютер, який вибирає і синхронізує напрямки руху відповідно до постійно змінної дорожньої обстановки. При цьому датчики руху фіксують транспортні засоби, що рухаються по трасі, задаючи їм ритм їзди за допомогою світлових сигналів.

У великих містах світлофори об'єднані у великі автоматизовані системи управління дорожнім рухом, які можуть створювати такі досить складні ефекти як, наприклад, «зелена хвиля».

Подальші шляхи розвитку світлофора як засобу управління дорожнім рухом лежатимуть у галузі розвитку штучного інтелекту, який, згодом, зможе взяти на себе всі функції регулювання транспортних потоків, повністю виключивши з цього процесу людину.

Чому кольори світлофора розташовані саме так? і отримав найкращу відповідь

Відповідь від Наталія Бульдіна (Mortisss)[гуру]




Джерело: => Vita pulchra et necessaria. (Лат.)

Відповідь від Iy[гуру]
У деяких країнах замість жовтого використовується жовтогарячий колір. Сигнали можуть бути розташовані як вертикально (при цьому червоний сигнал завжди розташовується зверху, а зелений - знизу), так і горизонтально (при цьому червоний сигнал завжди розташовується зліва, а зелений - праворуч). За відсутності інших спеціальних світлофорів вони регулюють рух усіх видів транспортних засобів та пішоходів. Іноді сигнали світлофора доповнюють спеціальним табло зворотного відліку часу, яке показує, скільки часу ще горітиме сигнал. Найчастіше табло зворотного відліку роблять для зеленого сигналу світлофора, але в ряді випадків табло відображає і час червоного сигналу, що залишився.
Практично повсюдно червоний сигнал світлофора забороняє рух, жовтий забороняє виїзд на ділянку, що охороняється світлофором, але допускає завершення його проїзду, а зелений - дозволяє рух. Поширене, але не повсюдно використання поєднання червоного та жовтого сигналів, що означає подальше включення зеленого сигналу. Іноді зелений сигнал включається відразу після червоного без жовтого проміжного, але не навпаки. Деталі застосування сигналів різняться залежно від прийнятих у країні Правил дорожнього руху.
Існують світлофори з двох секцій – червоної та зеленої. Такі світлофори зазвичай встановлюються на пунктах, де пропуск автомобілів проводиться в індивідуальному порядку, наприклад, на прикордонних переходах, при в'їзді або виїзді з автостоянки, території, що охороняється тощо.
Можуть також подаватися миготливі сигнали, значення яких залежить від місцевого законодавства. У Росії та багатьох країнах Європи миготливий зелений сигнал означає майбутнє перемикання до жовтого. Автомобілі, що наближаються до світлофора з миготливим зеленим сигналом, можуть вжити заходів до своєчасного гальмування, щоб уникнути виїзду на перехрестя, що охороняється світлофором, або перехід на заборонний сигнал. Блимаючий жовтий сигнал вимагає знизити швидкість для проїзду перехрестя або пішохідного переходу як нерегульованого (наприклад, у нічний час, коли регулювання не потрібне через низьку інтенсивність руху) . Іноді для цих цілей застосовуються спеціальні світлофори, що складаються з миготливої ​​однієї або поперемінно миготливих двох жовтих секцій.

Відповідь від Анастасія Чурилова[Новичок]
У світловій сигналізації автомобільного транспорту використовуються три кольори - червоний, жовтий та зелений.
Для людини здавна склалося, що червоний колір – сигнал небезпеки, тривоги. Саме вогонь був для нього завжди таким знайомим. Червоний колір став загальновизнаним сигналом попередження про небезпеку. І навпаки, зелений сигнал завжди уособлювався з безпекою, спокоєм, тому було природним використовувати його як дозвільний сигнал світлофора.
Промені червоного кольору мають найбільшу довжину хвилі та поширюються з найменшими втратами. Тому червоний колір видно далі за всіх. Червоний сигнал краще помітний і він прийнятий як сигнал небезпеки. Це особливо важливо, наприклад, в умовах недостатньої видимості. Так, туман поглинає сині та зелені промені, тому зелений колір у тумані може сприймається як жовтий, а жовтий як червоний. Якщо водій у тумані помилково прийме жовтий колір за червоний, а зелений за жовтий, такі помилки не створять небезпеки для дорожнього руху.
Спочатку на світлофорах вгорі розташовувався зелений сигнал, але потім прийшли до одностайної думки, що червоний сигнал важливіший для водіїв та пішоходів і тому він має бути помітнішим. Невипадково тому останнім часом навіть стали робити лінзи для цього сигналу більше за інших.