První světla na křižovatkách

Semafory dnes najdeme na většině hlavních ulic ve městech po celém světě. Červená, žlutá a zelená světla nám dají vědět, kdy je bezpečné projet nebo jít pěšky přes ulici, kdy zastavit a nechat ostatní řidiče, cyklisty a chodce, aby pokračovali v cestě. Jak to všechno začalo?

První dopravní signál

Věřte nebo ne, dopravní zácpy byly problém ještě před vynálezem automobilu. Podle BBC sužovaly v Londýně v 60. letech předminulého století už koňské povozy a chodce. Britský železniční manažer, John Peake Knight, navrhl řešení po způsobu řízení železniční dopravy.

Železnice používaly semaforový systém s malými ručkami připevněnými na sloupech k indikaci, zda může vlak projet nebo ne. V Knightově adaptaci by semafory na ulicích signalizovaly „zastavit“ a „jít“ během dne a v noci by se použila červená a zelená světla. V noci by navíc osvětlovaly značku plynové lampy. Vedle signálů by byl umístěn policista, aby je ovládal.

První dopravní signál na světě byl instalován 9. prosince 1868, na křižovatce Bridge Street a Great George Street v londýnské čtvrti Westminster, poblíž sněmoven parlamentu a Westminster Bridge. Byl to velký úspěch a Knight předpovídal, že se signálů bude instalovat více. Jen o měsíc později však byl policista, který ovládal signál, těžce zraněn, když únik z plynového potrubí způsobil explozi jednoho ze světel přímo do jeho tváře. Projekt byl prohlášen za nebezpečný pro veřejné zdraví a okamžitě zapadl.

Konkurenční patenty

Od nehody uběhly asi čtyři desetiletí, než se dopravní signály začaly opět používat. Bylo to ve Spojených státech, kde se na silnicích objevovalo stále více automobilů. Začátkem 20. století bylo podáno několik patentů, každý byl založen na jiné inovaci základní myšlenky.

• V roce 1910 představil americký vynálezce Ernest Sirrine v Chicagu automaticky řízený dopravní signál. Použil dvě neosvětlená zobrazovací ramena uspořádaná do kříže, který se otáčel na ose. Znaky říkaly „zastavit“ a „pokračovat“.
• První elektrický semafor využívající červená a zelená světla byl vynalezen v roce 1912 Lester Farnsworth Wirem, policejním důstojníkem v Salt Lake City v Utahu. Drátový dopravní signál připomínal čtyřstrannou ptačí budku namontovanou na vysokém sloupu. Byl umístěn uprostřed křižovatky a byl poháněn elektřinou z nadzemních trolejových drátů. Policejní důstojník musel ručně měnit směr světel.
• Kredit za „první elektrický dopravní signál“ však obvykle patří Jamesu Hogeovi. Systém založený na jeho návrhu byl nainstalován 5. srpna 1914 v Clevelandu. Hoge obdržel patent na systém v roce 1918. (Přihlášku podal v roce 1913.) Hogeův dopravní signál používal střídavě osvětlená slova „stop“ a „move“ instalovaná na jednom sloupku v každém ze čtyř rohů křižovatky. Systém byl zapojen tak, aby policie a hasiči mohli v případě nouze rytmus světel upravit.
• William Ghiglieri ze San Francisca patentoval první automatický dopravní signál, který používal červená a zelená světla, v roce 1917. Ghiglieriho design mohl být buď automatický nebo manuální.
• Poté v roce 1920 vyvinul policejní důstojník Detroit William Potts několik automatických semaforových systémů, včetně prvního tříbarevného signálu, kdy přidal žluté „výstražné“ světlo.
• V roce 1923 patentoval Garrett Morgan elektrický automatický dopravní signál. Morgan byl prvním afroameričanem, který v Clevelandu vlastnil auto. (Vynalezl také plynovou masku.) Morgan navrhl použití tyčové jednotky tvaru T se třemi polohami. Kromě „Stop“ a „Go“ systém také nejprve zastavil provoz ve všech směrech, aby řidičům poskytl čas na zastavení nebo průnik křižovatkou. Další výhodou Morganova návrhu bylo to, že se zařízení dalo vyrábět levně, čímž se zvýšil počet signálů, které bylo možné nainstalovat. Morgan prodal práva na svůj dopravní signál společnosti General Electric za 40 000 dolarů.

První semafor v Evropě

V Evropě byl první elektrický semafor nainstalován v roce 1924 na Potsdamer Platz v Berlíně (podle sdělení Marcuse Welze, generálního ředitele společnosti Siemens ITS (Intelligent Traffic Systems) US). Pětidílný semafor měl tvar věže, byl na manuální pohon s minimální automatizací, a vyžadoval obsluhu jednoho policisty. V místě dnes stojí replika, která je oblíbenou turistickou atrakcí.

Semafory pro chodce

Od 30. let minulého století se začaly začleňovat do dopravních signálů také signály pro chodce. Signál „Walk /Don't Walk“ byl poprvé testován v New Yorku v roce 1934. Dokonce používal vzpřímenou dlaň k označení „Stop“.

John S. Allen, americký vynálezce, podal v roce 1947 jeden z prvních patentů na signál vyhrazený pro pěší. Allenův návrh měl signál pro chodce namontovaný na obrubníku. Součástí návrhu také bylo, aby signály mohly obsahovat reklamy. Ve své žádosti vysvětlil, že za slovy „Stop“ a „Go“ by mohlo následovat slovo „for“, za kterým by pak následovala obchodní značka či logo.

Zvyšování bezpečnosti a účinnosti

Dopravní signály se stále zlepšují. Mohly by také sledovat dopravní situace v reálném čase, včetně směru, objemu a hustoty, jakož i upřednostňování systémů veřejné dopravy.

Například firma Siemens v Tampě na Floridě pracuje na projektu, jehož cílem je implementace technologie Connected Vehicle Technology. Ta umožňuje systému semaforů komunikovat přímo s vozem. Komunikace je zasílána z více než 40 semaforů do vozidel vybavených příslušnou technologií pro přijímání základních bezpečnostních zpráv na zpětném zrcátku nebo na obrazovce počítače v palubní desce. Do automobilů se zasílají jednoduché zprávy pomocí již existujících i nově instalovaných technologií, které umožňují řidiči přijímat informace, jako je stav nadcházejících semaforů a doporučení ohledně rychlosti projetí konkrétní křižovatkou. Projekt slibuje velké zvýšení efektivity provozu přes křižovatky.

Budoucnost semaforů

Realitou se pomalu stávají automobily s autonomním ovládáním. Připravují se na to i nové technologie dopravních signálů. Vědci z MIT Sensible City Lab publikovali již v roce 2016 scénář, podle něhož by dopravní signály v podstatě neexistovaly. V budoucnosti budou všechna autonomní vozidla ve vzájemné komunikaci, takže na křižovatkách místo zastavení automaticky upraví svou rychlost, aby plynule projížděly při zachování bezpečné vzdálenosti pro jiná vozidla. Systém bude flexibilní a lze jej také navrhnout tak, aby zohledňoval chodce a cyklisty.

Další inovace zvaná Surtrac vychází z Pittsburgu v Pensylvánii od společnosti s názvem Rapid Flow Technologies. Pilotní testy probíhají od roku 2012. Dopravní signály používají umělou inteligenci k přizpůsobení se měnícím se dopravním podmínkám. Společnost tvrdí, že cestovní doby byly sníženy o více než 25 procent a kratší čekací doby při červených světlech v průměru o 40 procent snižují emise. Systém bere v úvahu podmínky v reálném čase sekundu po sekundě a je škálovatelný do větších oblastí, protože místo jediného centrálního systému přijímá každá křižovatka svá vlastní rozhodnutí.

Zdroje: https://www.livescience.com/57231-who-invented-the-traffic-light.html

Wikipedia