Как работят светофарите?

Няма да повярвате, но онзи ден както си чакахме автобуса, станахме свидетели на невероятен разговор между две кучета, които разпалено обсъждаха трафика по улицата. Разговорът звучеше приблизително така!

Куче 1: Значи това, което ми казваш, Чарли, е, че тези хора карат тези коли наоколо и просто спират без причина, просто защото има червена светлина, висяща във въздуха?

Куче 2: Знам, че звучи лудо, Рекс, но съм наблюдавал колите тук от доста време и това наистина се случва. Седни тук и погледай с мен известно време.

Куче 1: Да, наистина – прав си. Тази кола си пътуваше и въпреки че няма други коли наоколо, тя току-що спря, когато тази светлина се обърна от зелено към жълто и после червено.

Куче 2: Това е загадка, Рекс. Защо хората го правят? Спират така сякаш имат цялото време на света.

Куче 1: Хората са толкова странни. Никога няма да ги разбера. О, добре, трябва да се върна у дома, за да преследвам котки и да лая по гълъбите.

Куче 2: Да, и аз също имам важна работа в един храст! Е, до после!

След това с широко отворена уста зяпахме пухкавите опашки на Рекс и Чарли и направо не можехме да повярваме на какво станахме свидетели. След като се окопитихме обаче осъзнахме нещо важно: двете кучета ни накараха да се запитаме: Как работят светофарите наистина? Как знаят кога и в какъв цвят да светят така че колите да не се сблъскат? Докато сигналите за трафика могат да представляват мистерия за кучетата, шофьорите са щастливи, че са там, за да регулират потока на трафика по натоварените улици. Без светофари и знаци за спиране, навигацията в големия град може да бъде доста опасна. Както вероятно знаете, повечето светофари имат три цветни светлини. Зелената светлина сигнализира, че е безопасно да продължите. Жълтата светлина (известна още като предпазна светлина) предупреждава шофьорите за факта, че светлината ще се промени на червено. Когато шофьорите видят жълта светлина, те знаят, че е необходимо да забавят скоростта и да спрат. Червената светлина, разбира се, показва, че шофьорите трябва да спрат да чакат зелена светлина, преди да продължат пътя си.

Въпреки че повечето светофари имат подобен вид, те често могат да функционират по много различни начини. Най-често срещаните светофари работят с прости таймери. В зависимост от нивата на трафика на определена улица или булевард, светофарът преминава през зелено, жълто и червено на определени предварително изчислени интервали, за да се осигури последователен поток на трафика във всички посоки. Системите, базирани на таймер, са отлични за натоварени райони, които имат постоянен и тежък трафик. В области, където трафикът може да бъде спорадичен и непредсказуем, системите, базирани на таймери не работят добре. Например в квартална уличка светофарът с таймер може да спира колите, когато няма никакъв смисъл и те просто да чакат напразно. В тези ситуации се използват сензорните светофари.

Вместо таймери „интелигентните“ сензорни светофари разчитат на система от сензори, за да открият кога са налице превозните средства. Типовете сензори, използвани, могат да варират според местоположението и технологията. Някои системи използват лазери, гумени маркучи, пълни с въздух или видеокамери, за да открият наличието на автомобили. Друг популярен тип сензор е познат като индуктивна линия. Тези системи разчитат на намотка от тел, закрепена на повърхността на пътя. Тя установява промени в магнитните полета, когато превозните средства (големи метални предмети!) минават по тях.

Някои светофари пък, най-вече в големите градове, са дори достатъчно напреднали, за да позволят на някои видове превозни средства да ги контролират, когато е необходимо, за да позволят бързо преминаване през кръстовища за определени типове превозни средства. Тези системи, известни като системи за предотвратяване на трафика, позволяват на аварийни превозни средства, като линейки, пожарни коли и полицейски автомобили, да променят сигналите за движение по пътя си с дистанционно, за да стигнат там, където трябва да отидат много по-бързо.