探尋交通信號(hào)燈的百年歷史,從第一盞煤油信號(hào)燈的誕生到電動(dòng)信號(hào)燈的完善,再到現(xiàn)代由數(shù)據(jù)邏輯自控的多樣信號(hào)燈,無數(shù)優(yōu)秀的先輩為此付出了自己的智慧與心血,成就了當(dāng)代道路縱橫交錯(cuò)卻井然有序的一片大好景象。未來交通信號(hào)燈還將繼續(xù)改進(jìn)與革新,為維護(hù)交通秩序貢獻(xiàn)新的力量。
在繁華的都市中,縱橫交錯(cuò)的道路人來人往、川流不息,而讓來往的人與車井然有序的秘訣自然是矗立在路邊的交通信號(hào)燈,高聳的身軀、閃爍的燈光是指引交通安全的使者,彰顯著城市躍動(dòng)而勃發(fā)的生命力。
交通信號(hào)燈的起源最早可以追溯到19世紀(jì)的英國,那時(shí)歐洲的部分國家已經(jīng)普及了馬車,但卻沒有指引馬車和行人通行的信號(hào)燈設(shè)備,因此馬車撞倒行人、交通擁堵的情況經(jīng)常發(fā)生,令政府頭痛不已。
一位名叫師德·哈特的英國機(jī)械師的出現(xiàn),打破了這一交通混亂的僵局。在當(dāng)時(shí),英國約克城有這樣一種習(xí)俗,當(dāng)?shù)氐呐詴?huì)通過穿著顏色來表明自己是否婚配,未婚婦女會(huì)穿著綠色衣服,而穿著紅色衣服的婦女則表示其已經(jīng)結(jié)婚。受到不同身份婦女著裝區(qū)分的啟發(fā),師德·哈特在1868年設(shè)計(jì)了第一款簡(jiǎn)易的交通信號(hào)燈——煤氣交通信號(hào)燈。該信號(hào)燈的設(shè)計(jì)由一根七米高的柱子和兩盞顏色一紅一綠的煤油燈組成,煤油燈掛在柱子的頂部,由專門看守的警察手持長桿牽動(dòng)皮帶進(jìn)行顏色變換,后來還在煤氣燈外部裝上了燈罩,用紅綠玻璃分別遮擋,白天僅僅以紅綠玻璃的變換進(jìn)行指引,而在晚上則將煤氣燈點(diǎn)亮。照亮紅綠燈罩,方便人們觀察。當(dāng)時(shí)人們的出行口訣則與現(xiàn)代幼兒牙牙學(xué)語時(shí)念的“紅燈停、綠燈行”一致。除此之外,執(zhí)勤的警察還會(huì)在紅綠燈將要變換的時(shí)候吹哨提醒群眾,讓群眾提前做好準(zhǔn)備。在煤氣信號(hào)燈于同年12月投入使用后,當(dāng)?shù)鼐用褡杂X地跟隨信號(hào)燈的變換在路面上通過,一時(shí)之間馬車與人之間的碰撞大幅度減少,交通擁堵也有所改善。
煤氣信號(hào)燈的出現(xiàn),是交通信號(hào)燈從無到有的創(chuàng)舉,打破了混亂的道路局面,開創(chuàng)了由交通信號(hào)燈指引交通路面的先河,建立了城市交通信號(hào)燈的控制體系。可惜的是,煤氣信號(hào)燈面世時(shí)間只維持了23天。在某位警察正在執(zhí)勤的時(shí)候,煤氣燈突然爆炸奪走了該名警察的生命,煤氣信號(hào)燈也就此被停用。
第二次工業(yè)革命完成后,馬車逐漸被速度更快的汽車取代,交通信號(hào)燈成為更加重要的剛需,因此有些歐洲國家在道路上設(shè)置警察可以翻轉(zhuǎn)的標(biāo)識(shí),分別標(biāo)有“前進(jìn)”和“停止”,行人可根據(jù)牌子上的內(nèi)容走或是停。但是警察手搖式的交通信號(hào)標(biāo)識(shí)卻存在著非常多的不足。首先這種交通信號(hào)指示牌不能在夜間使用,人們的夜間出行受限。其次如果警察不能很好的判斷路況,很可能在本就混亂的交通情況上火上澆油。因此,手搖式交通信號(hào)標(biāo)識(shí)也很快被取締。
1912年,第一個(gè)電氣交通信號(hào)燈面世,發(fā)明者是一位叫做萊斯特·懷爾的警員。該交通信號(hào)燈使用的依然是紅綠兩種顏色,但萊斯特·懷爾考慮的依據(jù)不再是婦女為表身份的不同著裝顏色,而是考慮了不同顏色的特質(zhì)和人們的感官對(duì)于不同顏色的感知能力。紅色光的波長很長,有很強(qiáng)的穿透空氣的能力,因此比別的顏色看起來更加醒目,而綠色則為紅色的互補(bǔ)色,兩種顏色之間的強(qiáng)烈反差更有利于人眼的識(shí)別和判斷。
1914年8月15日,美國的一家信號(hào)燈公司在萊斯特·懷爾所創(chuàng)造的信號(hào)燈基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造與提升,研發(fā)出一種帶有蜂鳴器的電力交通信號(hào)燈,由警員在交通信號(hào)燈附近的崗?fù)?nèi)進(jìn)行操作。警員還可以根據(jù)實(shí)際交通情況對(duì)紅綠燈轉(zhuǎn)換時(shí)間進(jìn)行改變,而在紅綠燈轉(zhuǎn)變前,蜂鳴器會(huì)進(jìn)行報(bào)警,提醒人們“交通信號(hào)燈將要發(fā)生變化”。這是即信號(hào)燈變化前由警察吹哨這一方式后,“交通信號(hào)燈提前預(yù)備概念”的又一次提升。與此同時(shí),美國的克里蘭夫市首先恢復(fù)交通信號(hào)燈的使用,緊接著紐約、芝加哥等城市也逐漸在道路上設(shè)立交通信號(hào)燈。
然而,由警員負(fù)責(zé)交通信號(hào)燈的變換依然有諸多不便,首先是道路繁多,每條道路都配備一名對(duì)路況熟悉且訓(xùn)練有素的警員會(huì)消耗大量人力,其次是人的精力有限,警員難免對(duì)路況判斷失誤或是操作錯(cuò)誤,會(huì)對(duì)道路交通造成負(fù)面影響。因此美國各大交通信號(hào)燈公司繼續(xù)對(duì)信號(hào)燈進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和升級(jí)。1917年,美國鹽湖城6條街道的路口設(shè)立了電動(dòng)交通信號(hào)燈。它們互相連接,由一個(gè)警員統(tǒng)一控制。這是相互關(guān)聯(lián)的交通信號(hào)燈系統(tǒng)首次出現(xiàn),使得交通信號(hào)燈的使用效率大大提高,促進(jìn)了交通信號(hào)燈由人力電控到數(shù)據(jù)自控的轉(zhuǎn)變。
與此同時(shí),中國的交通信號(hào)燈也在逐漸發(fā)展。我國最早的交通信號(hào)燈出現(xiàn)在1923年的上海英租界,部分十字路口會(huì)使用機(jī)械裝置控制車輛的前進(jìn)與后退,這是我國交通信號(hào)燈的啟蒙版本。1923年4月13日,南京路的兩個(gè)十字路口安裝了由警察控制的紅綠信號(hào)燈裝置。1931年8月23日,《青島民國日?qǐng)?bào)》上刊登了這樣一則新聞:《交通信號(hào)燈今日使用》。這則新聞稱:“不論信號(hào)形式,以顏色為標(biāo)準(zhǔn),明綠色表示放行,明紅色表示停止。”可見我國對(duì)于交通信號(hào)燈顏色使用的想法與其他國家一致。
現(xiàn)代的交通信號(hào)燈除了紅綠兩種顏色之外,還有一個(gè)黃燈,做紅綠燈交替之前的提醒之用。談及黃燈的由來,世界范圍內(nèi)有兩個(gè)公認(rèn)的說法:其一是黃燈是由一名美國警察威廉·波茨創(chuàng)造的,他在紅綠交通信號(hào)燈上進(jìn)行改進(jìn),發(fā)明出了第一盞紅黃綠三色且?guī)в兴膫(gè)方向的交通信號(hào)燈。其二則是由中國青年胡汝鼎于1927年提出的黃燈理論。當(dāng)時(shí)他正在美國求學(xué)深造,一次等待過馬路的途中,在紅綠燈交接之時(shí),胡汝鼎正準(zhǔn)備通過卻被呼嘯而過的汽車嚇了一跳,回到宿舍之后他深思熟慮,決定在紅綠燈之間加一個(gè)黃燈,以此來提醒人們紅綠燈即將變化。他的提議立馬受到了有關(guān)方面的肯定,促進(jìn)了黃燈的出現(xiàn)。雖然胡汝鼎的提議相較于美國稍晚一些,但其思想對(duì)黃燈出現(xiàn)的推動(dòng)還是功不可沒的。不論是威廉·波茨還是胡汝鼎,都是人類在交通信號(hào)燈探索旅途中優(yōu)秀的創(chuàng)造者,使交通信號(hào)燈更加貼合大眾的出行需求,減少了交通事故的發(fā)生。
隨著經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展,汽車的普及與增速,手動(dòng)控制的交通信號(hào)燈越來越無法滿足人們對(duì)于出行的需要,自控信號(hào)燈逐漸登上歷史舞臺(tái)。1963年,加拿大多倫多街頭第一次出現(xiàn)可以自動(dòng)控制的交通信號(hào)燈,所有信號(hào)燈的交替均由電腦芯片進(jìn)行控制。上世紀(jì)70年代,微軟公司橫空出世,創(chuàng)造出新的交通信號(hào)燈控制邏輯體系,由電腦進(jìn)行控制,自此交通信號(hào)燈徹底告別了人工控制時(shí)代,進(jìn)而在自控領(lǐng)域大踏步邁進(jìn)。
此后,交通信號(hào)燈家族不斷壯大,包括機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、方向指示指示燈(箭頭信號(hào)燈)、車道信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈等等,用以滿足人們的不同需求。而在控制上,也有定時(shí)控制、感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制等多種簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確地模式。
在現(xiàn)代生活中,交通信號(hào)燈已經(jīng)十分完備而普及,它像一座燈塔指引著出行的大眾,守衛(wèi)著萬千出行者的安全。在未來,交通信號(hào)燈還將繼續(xù)演變革新,為交通安全持續(xù)貢獻(xiàn)力量。(劉俞靈/本刊記者)
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