Светофоры: история и принципы работы регулирования дорожного движения.

Светофоры: устройство, назначение и история. Регулировка дорожного движения, сигналы, цвета (красный, желтый, зеленый). Безопасность на дорогах.

23 мин чтения

100%

Источник: Traffic light — Wikipedia

Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.

Содержание

Введение

Сигнальные устройства для регулирования пересекающихся транспортных потоков, используемые для подачи сигналов.

Светофоры, световые сигналы или стоп-сигналы – также известные как "роботы" в Южной Африке и Намибии – являются сигнальными устройствами, установленными на перекрестках дорог, пешеходных переходах и в других местах для регулирования движения транспорта. Светофоры обычно состоят из трех сигналов, передающих важную информацию участникам дорожного движения посредством цветов и символов, включая стрелки и изображения велосипедов. Стандартные цвета светофоров – красный, желтый (также известный как янтарный) и зеленый, расположенные вертикально или горизонтально в указанном порядке. Несмотря на международную стандартизацию, существуют национальные и местные различия в последовательности работы светофоров и соответствующих правилах. Этот метод был впервые внедрен в декабре 1868 года на площади Парламента в Лондоне для снижения необходимости в регулировании движения полицейскими. С тех пор развитие электричества и компьютеризированного управления усовершенствовало технологию светофоров и увеличило пропускную способность перекрестков. Система также используется для других целей, например, для управления движением пешеходов, регулирования переменной полосы движения (таких как системы реверсивного движения или интеллектуальные автомагистрали) и железнодорожных переездов.

История

Первая система дорожных сигналов была установлена как способ заменить контроль движения транспортных средств, осуществляемый полицейскими, у здания парламента в Лондоне 9 декабря 1868 года. В первые два десятилетия XX века семафорные светофоры, подобные лондонскому, использовались по всему Соединенному Штату, при этом каждый штат имел собственную конструкцию устройства. Во многих случаях управление осуществлял дорожный регулировщик, который подавал свисток перед изменением сигналов, чтобы предупредить водителей об изменении. В 1912 году первый электрический светофор был разработан Лестером Вайром, полицейским из Солт-Лейк-Сити, штат Юта. Он был установлен Американской компанией дорожных сигналов на углу Восточной 105-й улицы и проспекта Евклида в Кливленде, штат Огайо. Первый четырехсторонний трехцветный светофор был создан Уильямом Поттсом в Детройте, штат Мичиган, в 1920 году. К 1922 году управление движением с помощью вышек стало все чаще контролироваться автоматическими таймерами. Главным преимуществом использования таймеров было то, что они позволяли экономить средства городов, заменяя дорожных регулировщиков. Город Нью-Йорк смог перевести на другие должности 5500 из 6000 сотрудников, работавших в дорожной полиции, что позволило сэкономить городу 12,5 миллиона долларов. Гарретт Морган получил патент на конструкцию ручного трехстороннего светофора с подвижными стрелками в 1923 году. Контроль светофоров претерпел значительные изменения с развитием компьютеров в Америке в 1950-х годах. Одним из лучших исторических примеров компьютеризированного управления светофорами был опыт Денвера в 1952 году. В 1967 году город Торонто первым начал использовать более совершенные компьютеры, которые лучше определяли транспортные средства. Эти компьютеры осуществляли контроль над 159 светофорами в городе по телефонным линиям.

Сигналы транспортных средств

Набор светофоров, известный как светофорная голова, может иметь один, два, три или более сигнала. Наиболее распространенный тип светофора имеет три сигнала, направленных навстречу движению: красный сверху, желтый (янтарный) ниже и зеленый еще ниже. К светофору могут быть добавлены дополнительные сигналы, обычно для обозначения конкретных ограничений или разрешений на движение.

Значение сигналов

Венская конвенция 1968 года о дорожных знаках и сигналах, глава III, устанавливает международные стандарты для организации работы светофорных установок. Не все государства ратифицировали эту конвенцию. Трехсекционный светофор должен иметь три немигающих огня – красный, желтый и зеленый – расположенных либо горизонтально (на стороне, противоположной направлению движения), либо вертикально (красным огнем сверху). Двухсекционный светофор может использоваться во временном режиме и состоит из красного и зеленого немигающих огней. В обоих случаях все огни должны быть круглыми или в форме стрелки.

Зелёные стрелки

Стрелочные сигналы могут использоваться для разрешения определенных маневров или передачи иной информации участникам дорожного движения. Зеленая стрелка может предписывать водителям поворот только в указанном направлении или разрешать продолжение движения в указанном направлении при красном сигнале светофора.

Желтая ловушка

Без фазы полного красного сигнала транспорт, совершающий поворот на пересекающихся направлениях, может попасть в «желтую ловушку». Когда сигнал переключается на желтый (также известный как янтарный), водитель, поворачивающий, может предположить, что встречный транспорт остановится, что может привести к столкновению. По этой причине в США запрещены последовательности работы светофоров, которые могут создать «желтую ловушку». Это также может произойти, когда приоритет уступается транспортным средствам экстренных служб или железнодорожному транспорту, что нарушает нормальную работу светофора. В Соединенных Штатах на перекрестках, где существует риск возникновения «желтой ловушки», должны быть установлены знаки с надписью «Встречный транспорт может иметь продолженный зеленый сигнал» или «Встречный транспорт, возможно, имеет продолженный зеленый сигнал».

Смартфон Зомби лента

Южная Корея внедрила специальную светодиодную ленту, встроенную в дорожное покрытие пешеходного перехода, позволяющую пешеходам не отвлекаться от своих смартфонов. Этот дополнительный сигнал позволяет пользователям смартфонов не поднимать взгляд от устройства, чтобы узнать, безопасно ли переходить дорогу.

Слуховые и тактильные сигналы

В некоторых юрисдикциях, таких как Австралия, пешеходные светофоры оснащены звуковым устройством для помощи слепым и слабовидящим пешеходам. Они издают медленное прерывистое звучание, когда светофор красный, и непрерывный жужжащий или быстрый прерывистый звук, когда светофор зеленый. В австралийских штатах Квинсленд, Новый Южный Уэльс, Виктория и Западная Австралия звук воспроизводится в том же блоке, что и кнопка вызова. Звук исходит из круга над кнопкой и сопровождается тактильно ощутимой поднятой стрелкой, указывающей направление движения. Эта система вспомогательных технологий также широко используется на оживленных перекрестках в канадских городах. В Соединенном Королевстве пешеходные переходы Puffin и их предшественники, переходы Pelican, издают быстрый прерывистый звук, сигнализирующий о безопасности перехода. В ночное время звуковое сопровождение отключается, чтобы не беспокоить жителей. В некоторых штатах США на оживленных перекрестках кнопки вызова издают звуковой сигнал для слепых. При смене сигнала светофора динамик, встроенный в кнопку, воспроизводит голосовое сообщение, уведомляющее слепых пешеходов о возможности безопасного перехода. Когда сигнал мигает красным, сообщение начинает обратный отсчет времени, синхронизированный с таймером. В ряде стран, таких как Новая Зеландия, технология позволяет глухим и слепым людям тактильно ощущать смену сигнала светофора для безопасного перехода. Небольшая площадка, расположенная в углублении в основании корпуса кнопки вызова, опускается при смене сигнала, разрешая переход. Она предназначена для того, чтобы любой ожидающий пешеход с ограниченными возможностями зрения или слуха мог ее почувствовать. В Японии светофор издает электронный звук, имитирующий пение птиц, для помощи слабовидящим. Некоторые светофоры фиксируют последовательность и тип звука, позволяя определить, в каком направлении горит зеленый свет. Как правило, с этой системой связаны звуки "Piyo" (писк) и "Piyo piyo" (небольшой птичий щебет), а также "Kakkō" и "Ka kakkō" (кукушка). На некоторых пешеходных переходах в Литве издается медленный прерывистый звук, указывающий на скорую смену сигнала светофора.

In some jurisdictions such as Australia, pedestrian lights are associated with a sound device, for the benefit of blind and visually impaired pedestrians. These make a slow beeping sound when the pedestrian lights are red and a continuous buzzing or fast beeping sound when the lights are green. In the Australian States of Queensland, New South Wales, Victoria, and Western Australia, the sound is produced in the same unit as the push buttons. In a circle above the button, the sound is produced and can be felt along with a raised arrow that points in the direction to walk. This system of assistive technology is also widely used at busy intersections in Canadian cities. In the United Kingdom, the Puffin crossings and their predecessor, the Pelican crossing, will make a fast beeping sound to indicate that it is safe to cross the road. The beeping sound is disabled during the nighttime so as not to disturb any nearby residents. In some states in the United States, at some busy intersections, buttons will make a beeping sound for blind people. When the light changes, a speaker built into the button will play a recording to notify blind people that it is safe to cross. When the signal flashes red, the recording will start to count down with the countdown timer. In several countries such as New Zealand, technology also allows deaf and blind people to feel when lights have changed to allow safe crossing. A small pad, housed within an indentation in the base of the box housing the button mechanism, moves downwards when the lights change to allow crossing. This is designed to be felt by anyone waiting to cross who has limited ability to detect sight or sound. In Japan, a traffic light emits an electronic sound that mimics the sound of birdsong to help the visually impaired. Some traffic lights fix the order and type of sound so that they can tell which direction is a green light. In general, "Piyo" (peep) and "Piyo piyo", which is a small bird call, and "Kakkō" and "Ka kakkō", which is a cuckoo call, are associated with this system. Some pedestrian crossings in Lithuania make a slow beeping sound indicating that the traffic light is about to turn off.

Цикл сигналов

Если на подходе к перекрестку с регулируемым движением имеются велосипедные полосы или дорожки, необходимо продумать, как безопасно интегрировать велосипедистов в перекресток, чтобы снизить конфликтность между ними и автотранспортом. Перед линией остановки на светофоре может быть размещена дополнительная линия остановки для велосипедистов. Это позволяет им занимать позицию впереди потока транспорта на красный сигнал светофора и получать преимущество в начале движения. В США часто рекомендуется продолжать велосипедную полосу через перекресток слева от полосы для правого поворота; однако, это создает конфликт, поскольку водителям автомобилей, желающим перестроиться в правую полосу, приходится пересекать велосипедную полосу под неблагоприятным углом. Согласно голландским инженерным принципам, велосипедистов следует направлять в правую часть перекрестка, отделяя их защитными бордюрами. Это повышает безопасность, делая велосипедистов более заметными для водителей на линии остановки и давая им возможность начать движение раньше поворачивающего транспорта. Такая конструкция также позволяет велосипедистам совершать повороты на противоположной стороне перекрестка, не дожидаясь в его центре. В качестве альтернативы, велосипедисты могут рассматриваться как пешеходы при приближении к перекрестку, или же, где велосипедная дорожка пересекает проезжую часть, могут быть установлены комбинированные светофоры для пешеходов и велосипедистов (в Великобритании известные как переходы Toucan).

Сигналы общественного транспорта

На светофорах общественного транспорта часто используются сигналы, отличные от сигналов для индивидуального транспорта. Они могут представлять собой буквы, стрелки или светящиеся полосы белого или цветного света.

Транзитные сигналы в Северной Америке

+МУТЦД рис. 8C 3 Сигнал с тремя линзами Сигнал с двумя линзами Единый маршрут скоростного трамвая Stop Готовьтесь остановиться (мигающий) Stop Go name=2prep Два маршрута LRT с отклонением Stop Готовьтесь остановиться (мигающий) Stop Go name=samehouse Go name=2prepname=samehouse Два маршрута LRT с отклонением Stop Готовьтесь остановиться (мигающий) Stop Go name=samehouse Go name=2prepname=samehouse Три маршрута LRT с отклонением Stop Готовьтесь остановиться (мигающий) Stop Go name=samehouse Go name=2prepname=samehouse Примечания MUTCD определяет стандартный вертикально ориентированный сигнал с двумя или тремя линзами, отображающими белые линии на черном фоне. В некоторых системах используется буква B для автобусов и T для трамваев. Система легкорельсового транспорта METRO в Миннеаполисе (штат Миннесота), Valley Metro Rail в Фениксе (штат Аризона) и трамвайная система RTA в Новом Орлеане используют упрощенный вариант бельгийско-французской системы в центральных деловых районах соответствующих городов, где используются только конфигурации "поехали" и "стоп". Третий сигнал, эквивалентный желтому, достигается миганием сигнала "поехали".

Сигналы общественного транспорта в Европе

В некоторых европейских странах и России специальные светофоры для общественного транспорта (трамваи, а также любой транспорт, использующий выделенную полосу) имеют четыре белых огня, образующих букву Т. Если горят три верхних огня, это означает "стоп". Если горит нижний огонь и некоторые огни верхнего ряда, это означает разрешение на движение в указанном направлении. В случае трамвайной сигнализации, если на перекрестке нет трамвайных путей или поворотов, вместо этого используется более простая система из одного янтарного сигнала в форме буквы Т; трамвай должен двигаться только при включенном сигнале. В странах Северной Европы трамвайные светофоры используют белые огни различной формы: "S" для "стоп", "—" для "внимание" и стрелки, разрешающие движение в определенном направлении. В Швеции все сигналы используют белое освещение и специальные символы ("S", "–" и стрелка), чтобы отличать их от обычных сигналов. В Нидерландах используется характерный дизайн "негеноог" (девятиглазый), показанный в верхнем ряду схемы; сигналы нижнего ряда используются в Бельгии, Люксембурге, Франции и Германии. Сигналы означают (слева направо): "движение прямо", "поворот налево", "поворот направо", "движение в любом направлении" (аналогично "зеленому" обычному светофору), "остановиться, если не требуется экстренное торможение" (аналогично "желтому") и "остановиться" (аналогично "красному").

Сигналы общественного транспорта в Азиатско-Тихоокеанском регионе

В Японии сигналы для трамваев расположены под обычными сигналами для транспортных средств, однако сигнал, предназначенный для трамваев, имеет оранжевый цвет. Небольшой огонек в верхней части сигнализирует водителю о том, что сигнал транспондера транспортного средства принят светофором. В Гонконге вместо зеленого сигнала для трамваев используется янтарный сигнал в форме буквы "T". Кроме того, на любом трамвайном перекрестке имеется дополнительный набор сигналов, указывающий направление путей. В Австралии и Новой Зеландии белый символ "B" или "T" иногда заменяет зеленый сигнал, обозначая приоритет проезда для автобусов или трамваев соответственно.

Превенция и приоритет

В некоторых регионах светофоры могут прерываться, предоставляя приоритет специализированному транспорту, как правило, аварийным службам, таким как пожарные машины, машины скорой помощи и автомобили полиции. Большинство систем используют небольшие передатчики, излучающие радиоволны, инфракрасные сигналы или стробоскопические световые сигналы, которые принимаются датчиком, установленным на светофоре или рядом с ним. Некоторые системы применяют звуковое обнаружение, требующее использования определенного типа сирены, распознаваемой приемником на мачте светофора. При активации, обычный цикл работы светофора приостанавливается и заменяется "последовательностью приоритетного пропуска": светофоры на всех подъездах к перекрестку переключаются на красный свет, за исключением светофора для транспортного средства, инициировавшего эту последовательность. Иногда рядом устанавливается дополнительный световой сигнал, чтобы уведомить транспортное средство с приоритетом о начале последовательности и предупредить других водителей о приближении аварийной службы. Обычный цикл работы светофора возобновляется после того, как датчик был пройден транспортным средством, запустившим последовательность приоритетного пропуска. В большинстве юрисдикций, в отличие от систем приоритетного пропуска, аварийные службы не обязаны соблюдать сигналы светофора. Однако, при пересечении перекрестка на красный свет, аварийные службы должны снижать скорость, двигаться с осторожностью и включать проблесковые маячки, чтобы предупредить других участников движения о приоритетном проезде. В отличие от приоритетного пропуска, который немедленно прерывает нормальную работу светофора для обеспечения проезда транспортного средства с приоритетом и обычно предназначен для экстренных случаев, "приоритет" представляет собой набор стратегий, направленных на сокращение задержек для определенных транспортных средств, особенно общественного транспорта, такого как автобусы. Существует множество стратегий предоставления приоритета общественному транспорту, но все они, как правило, основаны на обнаружении приближающегося транспорта и внесении незначительных корректировок в время переключения светофора. Эти корректировки предназначены либо для уменьшения вероятности прибытия транспортного средства общественного транспорта во время красного сигнала, либо для сокращения продолжительности красного сигнала для транспортных средств, ожидающих на остановке. Приоритет не гарантирует, что транспортные средства общественного транспорта всегда будут получать зеленый свет сразу по прибытии, как это происходит при приоритетном пропуске.

Some regions have signals that are interruptible, giving priority to special traffic, usually emergency vehicles such as firefighting apparatus, ambulances, and police cars. Most of the systems operate with small transmitters that send radio waves, infrared signals, or strobe light signals that are received by a sensor on or near the traffic lights. Some systems use audio detection, where a certain type of siren must be used and detected by a receiver on the traffic light structure. Upon activation, the normal traffic light cycle is suspended and replaced by the "preemption sequence": the traffic lights to all approaches to the intersection are switched to "red" with the exception of the light for the vehicle that has triggered the preemption sequence. Sometimes, an additional signal light is placed nearby to indicate to the preempting vehicle that the preempting sequence has been activated and to warn other motorists of the approach of an emergency vehicle. The normal traffic light cycle resumes after the sensor has been passed by the vehicle that triggered the preemption. In lieu of preemptive mechanisms, in most jurisdictions, emergency vehicles are not required to respect traffic lights. However, emergency vehicles must slow down, proceed cautiously and activate their emergency lights to alert oncoming drivers to the preemption when crossing an intersection against the light. Unlike preemption, which immediately interrupts a signal's normal operation to serve the preempting vehicle and is usually reserved for emergency use, "priority" is a set of strategies intended to reduce delay for specific vehicles, especially mass transit vehicles such as buses. A variety of strategies exist to give priority to transit but they all generally work by detecting approaching transit vehicles and making small adjustments to the signal timing. These adjustments are designed to either decrease the likelihood that the transit vehicle will arrive during a red interval or decrease the length of the red interval for those vehicles that are stopped. Priority does not guarantee that transit vehicles always get a green light the instant they arrive as preemption does.

Операция

Для обеспечения плавной работы циклов переключения светофоров используются различные системы управления, от простых механических часов до сложных компьютеризированных систем. Компьютерные системы обычно активируются, то есть управляются, с помощью петлевых детекторов или других датчиков на подъездах к перекресткам. Координация на уровне всей сети позволяет создавать системы "зеленой волны" для транспортных средств или велосипедных дорожек. Интеллектуальные светофоры сочетают в себе традиционную активацию, более широкий спектр датчиков и искусственный интеллект для дальнейшего повышения эффективности работы светофорных систем. Перекресток или пересечение, регулируемое светофорами, обычно управляется контроллером, установленным внутри шкафа рядом с перекрестком. "Фазы" (или "группы сигналов" в Австралии и Новой Зеландии) – это сигналы, отображаемые одновременно, например, несколько зеленых сигналов, управляющих одним и тем же направлением движения. "Движение" – это любой маршрут через перекресток, по которому разрешено движение транспортных средств или пешеходов, который считается "конфликтным", если эти маршруты пересекаются. Этап (или "фаза" в ANZ) – это группа неконфликтных фаз, работающих одновременно. Все этапы вместе составляют "цикл". Время между двумя конфликтующими зелеными фазами называется "промежуточным красным периодом", который устанавливается достаточной длины для безопасной очистки перекрестка, особенно для транспортных средств, поворачивающих и ожидающих в центре перекрестка. Это часто приводит к включению всех красных сигналов, когда все направления движения имеют красный сигнал, и ни одно транспортное средство не может продолжить движение. Этот красный сигнал иногда продлевается, чтобы обеспечить "пешеходный хаос", когда пешеходы могут пересекать пустой перекресток в любом направлении одновременно. Некоторые светофоры не имеют фазы "все красное": сигнал переключается на зеленый для встречного движения сразу после того, как другой сигнал становится красным. Многие светофорные установки оснащены активацией транспортных средств, то есть обнаружением, для повышения гибкости транспортных систем и их способности реагировать на изменяющиеся транспортные потоки. Детекторы бывают в виде цифровых датчиков, установленных на светофорных головках, или индукционных петель, встроенных в дорожное полотно. Индукционные петли надежны из-за меньшей вероятности поломки, но их простота может ограничивать их способность справляться с некоторыми ситуациями, особенно с легкими транспортными средствами, такими как мотоциклы или велосипеды. Эта ситуация чаще всего возникает в часы, когда на дороге мало других транспортных средств, а также когда легкое транспортное средство движется в направлении с небольшим транспортным потоком.

A variety of different control systems are used to operate signal cycles smoothly, ranging from simple clockwork mechanisms to sophisticated computerised control systems. Computerised systems are normally actuated, i. e. controlled by loop detectors or other sensors on junction approaches. Area wide coordination can allow green wave systems to be set up for vehicles or cycle tracks. Smart traffic light systems combine traditional actuation, a wider array of sensors and artificial intellegence to further improve performance of signal systems. A traffic signal junction or crossing is typically controlled by a controller mounted inside a cabinet nearby. "Phases" (or "signal groups" in Australia and New Zealand) are indications show simultaneously, e. g. multiple green lights which control the same traffic approach. A "movement" is any path through the junction which vehicles or pedestrians are permitted to take, which is "conflicting" if these paths cross one another. A stage (or "phase" in ANZ) is a group of non conflicting phases which move at the same time. The stages are collectively known as a "cycle". The time between two conflicting green phases is called an "intergreen period", which is set at an appropriate length for the junction to safely clear, especially for turning traffic which may be waiting in the centre of the junction. This often results in an all red stage, when all approaches are shown a red light and no vehicle can proceed. This all red is sometimes extended to allow a pedestrian scramble, where pedestrians can cross the empty junction in any direction all at once. Some signals have no "all red" phase: the light turns green for cross traffic the instant the other light turns red. Many traffic light installations are fitted with vehicle actuation, i. e. detection, to improve the flexibility of traffic systems to respond to varying traffic flows. Detectors come in the form of digital sensors fitted to the signal heads or induction loops within the road surface. Induction loops are beneficial due to their smaller chance of breakdown, but their simplicity can limit their ability to handle some situations, particularly involving lighter vehicles such as motorcycles or pedal cycles. This situation most often occurs at times of day when other traffic is sparse as well as when the small vehicle is coming from a direction that does not have a high volume of traffic.

Время

Время междуфазного интервала обычно определяется размером перекрестка и может составлять от двух до пяти секунд. Программы моделирования позволяют автоматически рассчитывать продолжительность междуфазного интервала. Продолжительность междуфазного интервала определяется путем расчета пути для каждой точки конфликта на перекрестке: это расстояние, которое проезжает транспортное средство, теряющее право проезда, до точки конфликта, минус расстояние, которое проезжает транспортное средство, получающее право проезда, до той же точки конфликта, с учетом возможных точек конфликта (включая конфликты с пешеходами), а также времени, необходимого последнему транспортному средству, чтобы покинуть наиболее удаленную точку возможного столкновения, и времени, необходимого первому транспортному средству следующей фазы, чтобы прибыть в эту точку конфликта. На перекрестках с адаптивным управлением продолжительность междуфазного интервала может изменяться в зависимости от дорожной обстановки. При использовании пешеходных сигналов необходимо рассчитывать время "разрешения на переход" – период, когда горит постоянный сигнал пешеходного перехода, – и время завершения перехода – период, когда сигнал пешеходного перехода мигает или отсутствует. Обычно это определяется исходя из расчетной скорости движения, например. Также эти интервалы могут быть продлены с помощью датчиков, предоставляя медленно движущимся пешеходам больше времени для перехода улицы.

Переменный контроль полосы движения

Переменный контроль полосы движения — это форма интеллектуальных транспортных систем, включающая использование сигналов управления полосами движения, обычно размещаемых на эстакадах над проезжей частью. Эти сигналы используются в системах регулирования транспортного потока для разрешения или запрета движения по одной или нескольким полосам с помощью зеленых сигналов или стрелок (для разрешения) или красных сигналов или крестов (для запрета). Переменный контроль полосы движения может применяться на пунктах оплаты для обозначения открытых или закрытых касс, а также во время интенсивного движения для облегчения перестроения с боковой дороги. Исследования, проведенные в США, показали, что большинство водителей считают опасным проезд на красный свет на скорости, а наиболее частыми причинами такого нарушения являются невнимательность, движение следом за крупногабаритным транспортным средством или неблагоприятные погодные условия. Правила дорожного движения на перекрестках, регулируемых светофорами, различаются в зависимости от юрисдикции. Например, в Северной Америке водителям часто разрешено поворачивать направо на перекрестках, даже при горящем красном сигнале. В Европе же такое правило, как правило, не действует, если только специальный сигнал светофора или дорожный знак не разрешают поворот направо.

Луковицы

В обычных световых приборах, которые до сих пор распространены в некоторых районах, используется стандартная лампочка. Свет затем отражается от зеркального стекла или отполированного алюминиевого отражателя и выходит через поликарбонатную или стеклянную линзу светофора. В некоторых светофорах эти линзы имели вырезанный специальный преломляющий рисунок. Традиционно использовались лампы накаливания и галогенные лампы. Из-за низкой эффективности светоотдачи и единственной точки отказа (перегорание нити накала) некоторые дорожные службы выбирают модернизацию светофоров светодиодными модулями, которые потребляют меньше энергии, обеспечивают более высокую светоотдачу и значительно дольше служат. Более того, в случае выхода из строя отдельного светодиода секция светофора продолжит работать, хотя и с уменьшенной яркостью. Световой рисунок светодиодного модуля может быть сопоставим с рисунком лампы накаливания или галогенной лампы, оснащенной призматической линзой. Низкое энергопотребление светодиодных ламп может создавать риск при вождении в некоторых районах зимой. В отличие от ламп накаливания и галогенных ламп, которые обычно нагреваются достаточно, чтобы растопить снег, оседающий на отдельных лампах, светодиодные дисплеи – потребляя лишь малую часть энергии – остаются слишком холодными для этого. В ответ на опасения по поводу безопасности был разработан нагревательный элемент для линзы.

Программируемые сигналы видимости

Сигналы, такие как 3M High Visibility Signal, используют оптику, рассеивающую свет, и линзу Френеля для формирования световой индикации. Свет от 150-ваттной герметичной лампы PAR46 в этих сигналах с "программируемой видимостью" проходит через набор из двух стеклянных линз, расположенных в задней части сигнала. Первая линза – матовая стеклянная рассеивающая линза – рассеивает свет, формируя равномерный световой шар диаметром около пяти дюймов. Затем свет проходит через почти идентичную линзу, известную как оптический ограничитель (такое определение этой линзы дала компания 3M), также называемую "программирующей линзой", диаметром также пять дюймов. С помощью специальной клейкой ленты на основе алюминиевой фольги эти сигналы "маскируются" или программируются программирующей линзой таким образом, чтобы световая индикация была видна только определенным полосам движения. На передней части этих сигналов с программируемой видимостью установлена 12-дюймовая линза Френеля, каждая из которых тонирована в соответствии со стандартами цветности и яркости Института инженеров транспорта США (ITE). Линза Френеля коллимирует световой поток, создаваемый лампой, и формирует равномерное световое отображение для полосы движения, для которой он предназначен. Помимо правильного расположения и установки для обеспечения необходимой видимости для соответствующего транспортного потока, некоторые светофоры также настраиваются, оснащаются жалюзи или световыми щитками для минимизации неправильной интерпретации сигнала с других полос. Например, линза Френеля на соседнем сигнале для прямого движения может быть направлена таким образом, чтобы предотвратить преждевременное ожидание зеленой стрелки водителями, намеревающимися повернуть налево. Компания Intelight Inc. производит программируемый светофор, использующий светодиодный массив и электронику с программным управлением для направления светового луча в нужном направлении. Программирование этого сигнала отличается от моделей 3M и McCain. Для этого требуется подключение к ноутбуку или смартфону с установленным программным обеспечением производителя. Подключение может осуществляться напрямую через комплект последовательного интерфейса или беспроводным способом через радиомодуль по WIFI. Помимо настройки направления светового потока, линзы Френеля, жалюзи, визоры и задние панели также полезны в местах, где солнечный свет снижает контрастность и видимость светового сигнала. Типичными областями применения этих сигналов являются перекрестки со смещением, специальные системы управления многополосным движением, сигналы для карманов поворота налево или другие участки с сложной дорожной обстановкой.

Signals such as the 3M High Visibility Signal utilize light diffusing optics and a Fresnel lens to create the signal indication. The light from a 150 W PAR46 sealed beam lamp in these "programmable visibility" signals passes through a set of two glass lenses at the back of the signal. The first lens, a frosted glass diffusing lens, diffuses the light into a uniform ball of light around five inches in diameter. The light then passes through a nearly identical lens known as an optical limiter (3M's definition of the lens itself), also known as a "programming lens", also five inches in diameter. Using a special aluminium foil based adhesive tape, these signals are "masked" or programmed by the programming lens so that only certain lanes of traffic will view the indication. At the front of these programmable visibility signals is a 12" Fresnel lens, each lens tinted to meet United States Institute of Transportation Engineers (ITE) chromaticity and luminance standards. The Fresnel lens collimates the light output created by the lamp and creates a uniform display of light for the lane in which it is intended. In addition to being positioned and mounted for desired visibility for their respective traffic, some traffic lights are also aimed, louvered, or shaded to minimize misinterpretation from other lanes. For example, a Fresnel lens on an adjacent through lane signal may be aimed to prevent left turning traffic from anticipating its own green arrow. Intelight Inc. manufactures a programmable traffic signal that uses a software controlled LED array and electronics to steer the light beam toward the desired approach. The signal is programmed unlike the 3M and McCain models. It requires a connection to a laptop or smartphone with the manufacturer's software installed. Connections can be made directly with a direct serial interface kit, or wirelessly with a radio kit over WIFI to the signal. In addition to aiming, Fresnel lenses, and louvers, visors and back panels are also useful in areas where sunlight would diminish the contrast and visibility of a signal face. Typical applications for these signals were skewed intersections, specific multi lane control, left turn pocket signals, or other areas where complex traffic situations existed.

Размер

В Соединенных Штатах светофоры в настоящее время проектируются с лампами диаметром приблизительно в дюйм. Ранее стандарт составлял дюйм, однако они постепенно выводятся из эксплуатации в пользу более крупных и заметных 12-дюймовых ламп. Также использовались варианты, включающие гибридную конструкцию с одной или несколькими 12-дюймовыми лампами и одной или несколькими лампами диаметром в дюйм на одном и том же корпусе. В Соединенном Королевстве 12-дюймовые лампы применялись только с головками светофоров Mellor Design Signal, разработанными Дэвидом Меллором. Они были разработаны с использованием символической оптики для компенсации потери света, вызванной символом. Однако после исследования, спонсированного Агентством автомобильных дорог Великобритании и завершенного Университетом Астона в Бирмингеме, в середине 1990-х годов была внедрена улучшенная оптическая конструкция. Критика эффекта выцветания от солнечного света (когда из-за попадания солнечных лучей невозможно увидеть светящийся сигнал) и эффекта «солнечного призрака» (когда сигнал кажется освещенным даже в нерабочем состоянии из-за отражения солнечного света от параболического зеркала под низким углом к солнцу) привела к разработке сигнала, использующего линзы для фокусировки света от традиционной лампы накаливания через отверстия в матовой черной передней маске. Это решило обе проблемы простым в изготовлении способом. Эта конструкция оказалась успешной и была внедрена в производство рядом производителей светофоров благодаря инженерным разработкам доктора Марка Астона, который сначала работал в SIRA Ltd в Кенте, а затем как независимый оптический дизайнер. Производители получили лицензию на общую конструкцию от Агентства автомобильных дорог, а доктор Астон разработал уникальное решение для каждого производителя. Эти сигналы, выпускаемые как в ламповом, так и в светодиодном исполнении, по-прежнему являются наиболее распространенным типом светофоров на дорогах Великобритании. С изобретением линз Aston с анти-фантомным эффектом и высокой видимостью, лампы диаметром в дюйм можно было спроектировать так, чтобы обеспечивать такую же светоотдачу, как и обычные линзы, что делало большую площадь поверхности ненужной. Следовательно, лампы диаметром в дюйм больше не одобряются для использования в Великобритании, и все лампы, устанавливаемые на новых объектах, должны соответствовать TSRGD (Правилам дорожных знаков и общим указаниям). Исключения делаются для временных или заменяющих сигналов.

In the United States, traffic lights are currently designed with lights approximately in diameter. Previously the standard had been ; however, those are slowly being phased out in favour of the larger and more visible 12 inch lights. Variations used have also included a hybrid design, which had one or more 12 inch lights along with one or more lights of on the same light. In the United Kingdom, 12 inch lights were implemented only with Mellor Design Signal heads designed by David Mellor. These were designed for symbolic optics to compensate for the light loss caused by the symbol. However, following a study sponsored by the UK Highways Agency and completed by Aston University, Birmingham, UK, an enhanced optical design was introduced in the mid 1990s. Criticism of sunlight washout (cannot see the illuminated signal due to sunlight falling on it), and sun phantom (signal appearing to be illuminated even when not due to sunlight reflecting from the parabolic mirror at low sun angles), led to the design of a signal that used lenslets to focus light from a traditional incandescent bulb through apertures in a matt black front mask. This cured both problems in an easily manufactured solution. This design proved successful and was taken into production by a number of traffic signal manufacturers through the engineering designs of Dr. Mark Aston, working firstly at the SIRA Ltd in Kent, and latterly as an independent optical designer. The manufacturers took a licence for the generic design from the Highways Agency, with Dr. Aston engineering a unique solution for each manufacturer. Producing both bulb and LED versions of the signal aspects, these signals are still the most common type of traffic light on UK roads. With the invention of anti phantom, highly visible Aston lenses, lights of could be designed to give the same output as plain lenses, so a larger surface area was unnecessary. Consequently, lights of are no longer approved for use in the UK and all lights installed on new installations have to be in accordance with TSRGD (Traffic Signs Regulations and General Directions). Exemptions are made for temporary or replacement signals.

Монтаж и размещение

MUTCD определяет пять типов опор светофоров. На пьедесталах сигнальные головки устанавливаются на один столб (это стандартный метод установки в Великобритании). Сигналы могут быть размещены либо со стороны движения – между линией остановки и кромкой проезжей части пересекающейся дороги – либо противоположно – на противоположной стороне перекрестка. В европейских странах сигналы часто размещают со стороны движения. В Великобритании требуется как минимум две сигнальные головки (известные как основная и дополнительная головки), одна из которых обычно располагается со стороны движения, а другая может быть расположена со стороны движения или противоположно. Светофоры могут увеличить пропускную способность перекрестков и уменьшить задержку для транспорта на второстепенных дорогах, но также могут привести к увеличению задержки для транспорта на основных дорогах. Ханс Мондерман, инновационный голландский инженер по организации дорожного движения и пионер концепции совместного использования пространства, скептически относился к их роли и, как он говорил: "Мы хотим светофоры только там, где они действительно нужны, и я пока не нашел ни одного такого места". Исследование Всемирного экономического форума показало, что перекрестки со светофорами связаны с более высоким уровнем локального загрязнения воздуха. Водители часто ускоряются и останавливаются перед светофорами, из-за чего пиковая концентрация частиц может быть примерно в 29 раз выше, чем при свободном движении. ВЭФ рекомендует органам управления дорожным движением синхронизировать светофоры, рассмотреть альтернативные системы управления дорожным движением и подумать о размещении светофоров вдали от жилых районов, школ и больниц. Поскольку столкновения под прямым углом и при повороте навстречу движению чаще приводят к травмам, это часто является приемлемым компромиссом. Они также могут негативно влиять на безопасность велосипедистов и пешеходов. В период с 1979 по 1988 год город Филадельфия (штат Пенсильвания) демонтировал 199 светофоров на перекрестках, установка которых не была обоснована. В среднем, после демонтажа необоснованных светофоров на этих перекрестках количество аварий снизилось на 24%.

В других контекстах

Символика светофора (и значения трех основных цветов, используемых в светофорах) часто встречается в самых разных контекстах. Поскольку эти цвета часто используются как отдельные цветовые пятна без привязки к вертикальному расположению, до одного из десяти мужчин с цветовой слепотой они могут быть неразличимы. Светофоры также применялись в компьютерном программном обеспечении, например, в пользовательском интерфейсе macOS, и в произведениях искусства, в частности, в инсталляции «Дерево светофора» в Лондоне, Великобритания.

Гонки

Автогонки также могут использовать стандартные дорожные светофоры для информирования гонщиков о статусе гонки. На овальной трассе могут использоваться четыре комплекта: два, направленные на прямую, и два – в середину 180-градусного поворота между прямыми. Зеленый сигнал означает, что гонка идет, желтый – необходимость снизить скорость или следовать за машиной безопасности, а красный – остановку, вероятно, из-за чрезвычайной ситуации. Команда «Скудерия Феррари», участвующая в гонках «Формулы-1», ранее использовала систему светофоров во время пит-стопов, чтобы сигнализировать своим пилотам о моменте выезда с пит-лейна. Красный свет загорался, когда проводилась замена шин и дозаправка, желтый – только при замене шин, а зеленый – после завершения всех работ. Система (обычно) полностью автоматическая. Однако после Гран-при Сингапура 2008 года от нее отказались, поскольку она сильно задержала Фелипе Массу, лидировавшего в гонке. Обычно система работала в автоматическом режиме, но из-за высокой загруженности пит-лейна команде пришлось переключиться на ручное управление. Механик случайно нажал кнопку зеленого света, когда топливный шланг все еще был подключен к машине, в результате чего Масса тронулся с места, утащив за собой шланг. Кроме того, Масса помешал Адриану Сутилу, что привело к штрафу. Он остановился в конце пит-лейна, вынудив механиков «Феррари» пробежать всю длину пит-лейна, чтобы отсоединить шланг. В результате этого инцидента и полученного штрафа Масса финишировал 13-м. «Феррари» решила использовать традиционный «lollipop» (жезл) до конца сезона 2008 года. Другой тип светофора, используемый в гонках, – «Рождественская елка», применяемый в дрэг-рейсинге. «Рождественская елка» состоит из шести огней: синего стартового, трех желтых, зеленого и красного. Синий стартовый свет разделен на две секции: «Pre-stage» и «Stage». Иногда для их обозначения используются два набора ламп, расположенные друг над другом. Как только пилот занимает стартовую позицию, стартер активирует светофор для начала гонки, что может быть сделано двумя способами. При использовании «Pro tree» три желтых огня загораются одновременно. Для «Sportsman tree» желтые огни загораются последовательно, сверху вниз. Загорание зеленого света означает официальный старт гонки, но если пилот пересекает стартовую линию до этого момента, загорается красный свет, что является нарушением правил.

Automobile racing circuits can also use standard traffic signals to indicate to racing car drivers the status of racing. On an oval track, four sets may be used, two facing a straight away and two facing the middle of the 180 degree turn between straight away. Green would indicate racing is underway, while amber would indicate to slow or while following a pace car; red would indicate to stop, probably for emergency reasons. Scuderia Ferrari, a Formula One racing team, formerly used a traffic light system during their pit stops to signal to their drivers when to leave the pits. The red light was on when the tires were being changed and fuel was being added, amber was on when the tires were changed, and green was on when all work was completed. The system is (usually) completely automatic. However, the system was withdrawn after the 2008 Singapore Grand Prix, due to the fact that it heavily delayed Felipe Massa during the race, when he was in the lead. Usually, the system was automatic, but heavy traffic in the pit lane forced the team to operate it manually. A mechanic accidentally pressed the green light button when the fuel hose was still attached to the car, causing Massa to drive off, towing the fuel hose along. Additionally, Massa drove into the path of Adrian Sutil, earning him a penalty. He finally stopped at the end of the pit lane, forcing Ferrari's mechanics to sprint down the whole of the pit lane to remove the hose. As a result of this, and the penalty he also incurred, Massa finished 13th. Ferrari decided to use a traditional "lollipop" for the remainder of the 2008 season. Another type of traffic light that is used in racing is the Christmas Tree, which is used in drag racing. The Christmas Tree has six lights: a blue staging light, three amber lights, a green light, and a red light. The blue staging light is divided into two parts: Pre stage and stage. Sometimes, there are two sets of bulbs on top of each other to represent them. Once a driver is staged at the starting line, then the starter will activate the light to commence racing, which can be done in two ways. If a Pro tree is used, then the three amber lights will flash at the same time. For the Sportsman tree, the amber light will flash from top to bottom. When the green light comes up, the race officially begins but if a driver crosses the line before that happens, then a red light will come up and that will be a foul.

Как механизм рейтинга

Красный, янтарный и зеленый цвета часто используются как простая и понятная система оценки продуктов и процессов. Эту систему можно расширить, аналогичным образом включив большее количество промежуточных цветов, при этом красный и зеленый будут представлять крайние значения.

В Юникоде

В Юникоде символ для 🚦 — горизонтальный светофор, а символ для 🚦 — вертикальный светофор.

Цитаты

Город Бикон. Канаджохари, Нью-Йорк: Источники. Дата обращения: 30 сентября 2008 года. Историческое общество Кротон-он-Хадсон. Канаджохари, Нью-Йорк: Источники. Дата обращения: 30 сентября 2008 года. Деревни Канаджохари и Палатинский мост. Канаджохари, Нью-Йорк: Источники. Дата обращения: 30 сентября 2008 года.