اختراعات مهم جهان؛

چراغ‌های راهنمایی و رانندگی چگونه اختراع شدند؟

ایران ادر نهم دسامبر سال ۱۸۶۸ میلادی، اولین چراغ کنترل ترافیک، در لندن و در کنار ساختمان پارلمان انگلیس نصب شد.

کد خبر: ۳۴۷۴۱۹

تاریخ: ۳۱ فروردين ۱۳۹۹ - ۱۰:۱۱

تمام فرادی که در شهر‌های بزرگ و شلوغ زندگی می‌کنند، تجربه ناخوشایند ترافیک‌های طولانی را دارند. ماندن در پشت چراغ قرمز، بوق زدن‌های پشت سر هم و سبز و قرمز شدن‌های متوالی چراغ همراه با حرکت میلی‌متری خودروها، بدون آن‌که شما بتوانید از چهارراه عبور کنید. در این لحظات، اغلب راننده‌ها با خود فکر می‌کنند که: «کاش چراغ راهنمایی و رانندگی وجود نداشت»، «این چراغ‌ها فقط ترافیک را طولانی‌تر می‌کنند» و جملاتی از این قبیل.

با این حال، تنها لازم است یک‌بار با این وضعیت مواجه شوید که برق خیابان قطع شده باشد، که در این صورت چراغ راهنمایی و رانندگی نیز کار نمی‌کند و شما با منظره‌ای از چندین خودرو گیر کرده در سر چهارراه مواجه می‌شوید که ممتد و پشت سر هم بوق می‌زنند و همدیگر را به ایجاد این وضعیت متهم می‌کنند. جالب اینجا است که این شرایط نه تنها در چهارراه‌های شلوغ و پر رفت‌وآمد که در خیابان‌های خلوت هم وجود خواهد داشت و در صورت قطع چراغ، همان چهارراه خلوت هم به یک ترافیک بزرگ مبدل می‌شود.

چراغ کنترل ترافیک یا «Traffic Lights»، نقش هماهنگ‌کننده در خیابان‌ها را ایفا کرده و با کنترل تعداد روز افزون خودرو‌ها و عبور و مرور منظم آن‌ها در خیابان‌های متقاطع، یک ابزار مؤثر برای جلوگیری از تصادفات رانندگی است. برای درک بهتر نقش چراغ‌های کنترل ترافیک، مجموعه‌ای از افراد را در نظر بگیرید که در یک اتاق در بسته در حال صحبت و مجادله هستند.

اگر یک هماهنگ‌کننده برای کنترل صحبت‌ها و دادن اجازه به افراد برای ابراز نظر وجود نداشته باشد، دیگر گفتگویی در کار نیست و تنها همهمه، فریاد و سروصدا است که می‌شنوید. در چنین شرایطی، هر کسی بدون آن‌که به دیگران توجهی داشته باشد، سعی می‌کند تا نظر خود را زودتر ابراز کند. این هرج‌ومرج کامل، در غیاب چراغ‌های راهنمایی و رانندگی، برای خودرو‌های حاضر در خیابان نیز می‌تواند رخ دهد.

اولین چراغ راهنمای و رانندگی در سال ۱۸۶۷ در لندن نصب شد

شاید این پرسش برایتان پیش آمده باشد که چراغ‌های کنترل ترافیک از چه زمانی در خیابان‌ها ظاهر شده‌اند. چه کسی اولین چراغ راهنمایی و رانندگی را اختراع کرد و این چراغ چه تفاوت‌هایی با نمونه‌های فعلی آن دارد؟ اگر در این فکر هستید که ظهور چراغ‌های کنترل ترافیک، به سال‌های پس از تجاری‌سازی و عرضه گسترده اختراع اتومبیل باز می‌گردد، به طور کامل در اشتباهید. برای پاسخ به این سؤالات، باید به سال‌های میانی قرن نوزدهم میلادی بازگردیم.

در نهم دسامبر سال ۱۸۶۸ میلادی، اولین چراغ کنترل ترافیک، در لندن و در کنار ساختمان پارلمان انگلیس نصب شد. این مدل اولیه که توسط یک مهندس راه‌آهن انگلیسی، به نام جان پیک نایت «J.P Knight» طراحی و ساخته شده بود، وظیفه کنترل تردد واگن‌های اسب در منطقه و همچنین عبور و مرور ایمن عابران پیاده را بر عهده داشت.

این چراغ‌های گازسوز، توسط افسران پلیس کنترل می‌شد؛ به‌طوری که در طول روز، از بازو‌های مکانیکی با توانایی بالا و پایین بردن پرچم، برای نشان‌دادن ایست یا اجازه حرکت استفاده می‌شد و در طول شب نیز، از چراغ‌های قرمز و سبز روشن شده از طریق گاز، برای کنترل عبور و مرور استفاده می‌گردید. قرمز به معنای توقف و سبز به معنای ادامه حرکت بود. علت استفاده از این دو رنگ، معنای خطر و احتیاطی است که در رنگ قرمز نهفته بوده و همچنین مفهوم اطمینان بخشی است که رنگ سبز در اغلب فرهنگ‌ها دارد.

یک نکته جالب در مورد چراغ‌های ابداعی جان نایت، انفجار ناشی از گاز در برخی از آن‌ها بود که منجر به زخمی شدن بسیاری از افسران پلیس می‌شد. همین ایمن نبودن چراغ‌های مذکور، عاملی کلیدی برای توسعه‌های آتی و نوآوری‌های جدید در چراغ‌های راهنمایی و رانندگی محسوب می‌شود.
ایده چراغ کنترل ترافیک برقی در سال ۱۹۱۲ مطرح شد

در اوایل دهه ۱۹۰۰ میلادی، جهان با سرعتی خارق‌العاده در حال پیشرفت بود و رشد صنعتی در کنار ظهور فناوری‌های جدید، شهر‌ها را شلوغ‌تر کرده بود. در این میان، اختراع اتومبیل، میزان تردد در جاده‌ها و خیابان‌ها را به شدت افزایش داده و نیاز به یک سیستم ترافیکی کاراتر، حس می‌شد. در سال ۱۹۱۲ میلادی، یک پلیس آمریکایی به نام لستر وایر «Lester Wire» که افزایش ترافیک را به‌عنوان چالشی فزاینده دریافته بود، ایده‌ای جدید برای کنترل این ترافیک عرضه کرد: «چراغ کنترل ترافیک برقی».

این چراغ راهنمایی برقی، فقط چراغ‌های قرمز و سبز داشت و به جای چراغ‌های زرد موجود در مدل‌های فعلی، نوعی صدای خاص (مانند علامت هشدار) پخش می‌شد که به رانندگان و عابران پیاده، نشان می‌داد وضعیت به زودی تغییر کرده و چراغ از حالت سبز به قرمز و یا بالعکس تغییر می‌کند.
سال ۲۰۱۵ جشن ۱۰۱ سالگی چراغ‌های راهنمایی و رانندگی گرفته شد

طراحی ابداعی «وایر»، در تاریخ پنجم آگوست سال ۱۹۱۴ میلادی، در تقاطع خیابان ۱۰۵ و «Euclid» واقع در «اوهایو» نصب شد. این اختراع که تحولی بزرگ در زمینه سیستم‌های کنترل ترافیک و مدیریت تردد در شهر‌های پر ازدحام محسوب می‌شد، پایه و اساس سیستم ترافیک مدرن فعلی را بنیان نهاد؛ تا جایی که در پنجم آگوست ۲۰۱۵ میلادی، ۱۰۱ سالگی چراغ‌های راهنمایی و رانندگی توسط «Google Doodle» جشن گرفته شد.

گام بعدی در تکامل چراغ‌های کنترل ترافیک، ساخت و عرضه چراغ‌های سه رنگ و چهار طرفه بود که در سال ۱۹۲۰ میلادی، توسط یک پلیس اهل «دیترویت»، به نام ویلیام پاتس «William Potts» اختراع شد. وی رنگ کهربایی یا زرد را به‌عنوان رنگ سوم، به رنگ‌های سبز و قرمز قبلی اضافه کرد و آن را برای نخستین بار در شهر دیترویت نصب کرد. پس از این اختراع و در طی سال‌های دهه ۱۹۲۰ میلادی، کم‌کم شهر‌های بزرگ به استفاده از آن رو آوردند و ساختار «T» شکل این چراغ و رنگ‌های مشهور آن، هنوز هم پس از گذشت یک قرن، در تمامی شهر‌ها و خیابان‌های کشور‌های مختلف، مورد استفاده قرار گرفته و به یک استاندارد جهانی مبدل شده است.
ثبت پتنت چراغ‌های راهنمایی و رانندگی توسط گرت مورگان

مخترعان زیادی در توسعه اولیه چراغ‌های راهنمایی نقش داشته‌اند، اما کسی که نامش به‌عنوان مخترع چراغ کنترل ترافیک جاودانه شده است، یک سیاه‌پوست آمریکایی به نام گرت مورگان «Garrett Morgan» است. وی یک چراغ کنترل ترافیک خودکار و البته کم‌هزینه اختراع کرد که علاوه بر دو جهت «توقف» و «حرکت»، سیگنالی برای متوقف کردن تردد در تمامی جهات داشت.

این نوآوری که به تعبیری یک ایده اولیه از چراغ زرد امروزی است، همچون یک نشانگر احتیاط در جریان ترافیک عمل کرده و ایمنی را بالا می‌برد. وی اختراع ارزشمند خود را که در ۲۷ فوریه سال ۱۹۲۲ به ثبت رسیده و گواهی آن در تاریخ ۲۰ نوامبر سال ۱۹۲۳، با شماره «US۱۴۷۵۰۲۴» از سوی دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا صادر شد را، به مبلغ ۴۰۰۰۰ دلار به شرکت «جنرال الکتریک» واگذار کرد.

گفتنی است که با پیشرفت فناوری، چراغ‌های کنترل ترافیک نیز با تغییرات جدیدی مواجه شدند. برای مثال، چراغ‌های فعلی قادر به تشخیص میزان ترافیک موجود در هر یک از خیابان‌های منتهی به چهارراه بوده و می‌توانند به صورت خودکار، وضعیت عبور و مرور را تغییر دهند. به عبارت دیگر، به جای تغییر رنگ چراغ در فواصل زمانی مشخص و ثابت، بنا به میزان خودرو‌ها و وضعیت ترافیک خیابان، بازه زمانی چراغ قرمز یا سبز، تغییر می‌کند. این فناوری، باعث می‌شود تا در زمان‌هایی که در یک طرف چهارراه خودرویی وجود ندارد، چراغ برای دیگر سمت چهارراه قرمز نبوده و موجب انتظار بی‌مورد خودرو‌ها نشود.
گامی بزرگ در تکامل چراغ‌های راهنمایی در سال ۱۹۶۰

گام بزرگ بعدی در توسعه و تکامل چراغ‌های کنترل ترافیک، ظهور کامپیوتر و استفاده از آن برای کنترل چراغ‌های راهنمایی در دهه ۱۹۶۰ میلادی بود. امروزه پیشرفت صنعت کامپیوتر و توانمندی در محاسبات دقیق ترافیک، موجب شده است تا چراغ‌ها به صورت هوشمند و با استفاده از نرم‌افزار‌های پیشرفته کنترل شده و حتی با پیش‌بینی موج ترافیک شهر در ساعات مختلف شبانه‌روز، از چراغ‌های راهنمایی و رانندگی برای هدایت این موج ترافیک استفاده شود.

در پایان باید به آینده چراغ‌های کنترل ترافیک اشاره کرد. با افزایش بیش از پیش خودرو‌ها و وسایط نقلیه و گسترش بزرگراه‌ها و خیابان‌ها در شهر‌های بزرگ و کوچک، نیاز به نسل جدیدی از چراغ‌های کنترل ترافیک کارآمدتر احساس می‌شود. با پیشرفت‌های فنی جدید و ظهور فناوری‌های ارتباطی در خودروها، به احتمال زیاد در آینده شاهد وسایط نقلیه مرتبط با سیگنال‌های چراغ‌های کنترل ترافیک خواهیم بود که به رانندگان این امکان را می‌دهند تا احتمال رسیدن به چهارراه و عبور از آن قبل از قرمز شدن چراغ را، با توجه به سرعت، خودرو‌های کناری و ایمنی، برآورد کنند.

باشگاه خبرنگاران جوان