لم تشهد إشارة المرور المعروفة عالميا أي إعادة تصميم كبيرة منذ ما يقرب من 100 عام، منذ أن أنشأ ويليام بوت، ضابط شرطة ديترويت، أول إشارة مرور مكونة من ثلاثة أقسام في الولايات المتحدة في عام 1921. والآن، كما يقول الخبراء، بدأ ظهور إشارات المرور بدون سائق. السيارات تعني أن هناك حاجة إلى مجموعة جديدة من إرشادات السلامة لضمان تفاعلها بشكل صحيح مع إشارات المرور.
تستخدم إشارات المرور في جميع أنحاء العالم عادة أضواء حمراء وكهرمانية وخضراء للإشارة إلى السائقين ما إذا كان ينبغي عليهم التوقف أو الانطلاق أو الاستعداد للتوقف أو الذهاب عند التقاطعات ومعابر المشاة. يقود علي حاجبابائي، أستاذ الهندسة في جامعة ولاية كارولينا الشمالية (NCSU)، فريقًا لتصميم نظام مروري يأخذ في الاعتبار كيفية استجابة السيارات ذاتية القيادة لإشارات المرور.
وقال حاجبابائي لوكالة أسوشيتد برس للأنباء إنه يقترح إضافة ضوء آخر – ربما ضوءًا أبيض.
إشارات المرور تتعلق بأكثر من مجرد السلامة. فهي تعمل على تحسين تدفق حركة المرور، مما يؤدي إلى تقليل الازدحام، ويمكن أن تكون مفيدة أيضًا للاقتصاد عندما يضيع الناس وقتًا أقل ووقودًا أقل على الطرق.
وفقا لبطاقة الأداء المروري العالمية لعام 2022 الصادرة عن شركة INRIX، وهي الشركة التي تصنع المنتجات والخدمات المتعلقة بصناعة النقل والمركبات ذاتية القيادة، بلغت التكلفة المجمعة للاقتصاد بسبب ازدحام الطرق في المملكة المتحدة وألمانيا والولايات المتحدة 2.2 مليار دولار. تساهم إشارات المرور بشكل كبير في خفض هذه التكلفة.
ولكن ماذا يمكننا أن نتعلم من الماضي لننير المستقبل؟
متى تم اختراع إشارة المرور؟
تم تركيب أول إشارة مرور في العالم في ساحة البرلمان، مقابل مجلسي البرلمان في لندن، المملكة المتحدة، في 10 ديسمبر 1868.
كان الازدحام المتزايد للعربات التي تجرها الخيول عند هذا التقاطع المحدد يزيد من خطورة المشاة في المنطقة.
تميز تركيب إشارة المرور بعمود ذو قسم علوي يشبه الصليب. كانت تحتوي على أذرع إشارة تتحرك لأعلى ولأسفل لتوجيه حركة المرور للتحرك أو التوقف، وأضواء غاز حمراء أو خضراء.
تم تصميمه لتقليد إيماءات شرطي المرور، وكان مطلوبًا من حركة المرور التوقف عندما يكون كلا الذراعين متعامدين والمضي قدمًا عندما يكونان بزاوية 45 درجة. تم استخدام مصابيح الغاز الحمراء والخضراء ليلاً.
استنادًا إلى نظام إشارات السكك الحديدية، كان الأمر يتطلب وجود شرطي للعمل. تم إدخال الغاز إلى الآلية من أنبوب موجود في الأرض لتشغيل الأضواء.
لسوء الحظ، كان التصميم الأول لإشارة المرور بداية صعبة. وأدى تسرب الغاز من ماسورة الإمداد الموجودة أسفلها إلى انفجار آلية الإشارة الضوئية، مما أدى إلى إصابة الشرطي الذي كان يشغلها.
نظرًا لكونه خطرًا على السلامة، تمت إزالة إشارة المرور بسرعة وتم حظر إشارات المرور تمامًا لمدة 60 عامًا. عادوا في النهاية إلى الشوارع البريطانية في عام 1929، بعد اختراع نظام الإشارات ثلاثي الأضواء في ديترويت عام 1921.
تم اختراع أول إشارات المرور التي تعمل بالكهرباء في عام 1923 على يد المخترع الأمريكي الأفريقي غاريت مورغان. وفي النهاية باع تصميمه لشركة جنرال إلكتريك مقابل 40 ألف دولار (730 ألف دولار بأموال اليوم، معدلة حسب التضخم).
لماذا إشارات المرور حمراء وكهرمانية وخضراء؟
أول نظام ألوان تم استخدامه في أنظمة الإشارات المرورية اعتمد على نظام الأضواء الملاحية المستخدم على السفن في البحر.
ومن خلال استخدام الأضواء الحمراء والخضراء، يمكن لأطقم السفن المقتربة معرفة الاتجاه الذي تسير فيه السفينة على الفور. كان نظام الإضاءة هذا بمثابة نظام مبكر لمنع الاصطدام، خاصة في الليل في ظروف الرؤية المنخفضة.
لم يتم تقديم الضوء الكهرماني المستخدم في إشارات المرور الحديثة حتى عام 1921 عندما أحضر المخترع ويليام بوتس إشارة المرور ثلاثية الألوان إلى ديترويت.
أضاف هذا الابتكار ضوء “تحذير” أصفر إلى الإشارات الحمراء والخضراء الموجودة – مما يشير إلى سائقي السيارات بأن الأضواء على وشك التغيير وتنبيههم بإبطاء السرعة. تم تركيب أول إشارة مرور ثلاثية الألوان بأربعة اتجاهات عند تقاطع شارع وودوارد وشارع فورت في ديترويت في عام 1921، وبحلول منتصف الثلاثينيات، أصبح هذا المعيار منتشرًا على نطاق واسع في جميع أنحاء البلاد.
لماذا نحتاج إلى اللون الرابع الآن؟
يستخدم البشر والسيارات ذاتية القيادة مجموعات مختلفة من الإشارات البصرية عندما يتعلق الأمر بتفسير أنظمة الإضاءة. تعمل الألوان المختلفة – التي تومض أحيانًا للإشارة إلى أن التغيير وشيك – بشكل أفضل للعقل البشري، في حين يعمل ضوء واحد بشكل أفضل للسيارات ذاتية القيادة.
ولذلك، سيتم إضافة ضوء رابع – على الأرجح أبيض – لصالح السيارات ذاتية القيادة. سيتم تفسير الضوء الأبيض بواسطة السيارة ذاتية القيادة على أنه تعليمات “لمواصلة السير ما لم يُطلب منك خلاف ذلك”.
وأوضح حاجبابائي، أستاذ NCSU: “إذا كان الضوء الأبيض نشطًا، فما عليك سوى اتباع السيارة التي أمامك”.
ما هي الأنواع المختلفة لأنظمة إشارات المرور الموجودة؟
على الرغم من وجود أنواع مختلفة من تكنولوجيا إشارات المرور، إلا أن معظم أنظمة المرور تنقسم إلى فئتين: إشارات المرور التي تعمل وفق جدول زمني محدد؛ وإشارات المرور التي يمكنها ضبط التوقيت بناءً على حجم حركة المرور.
بعض النماذج المختلفة لإشارات المرور هي:
- إشارات المرور ذات الوقت الثابت: لا تعتمد على حجم حركة المرور. يحدد مخطط المرور توقيت كل مجموعة من الأضواء بناءً على البحث العام الذي سيحرك حركة المرور إلى الأمام في وقت محدد مسبقًا.
- اكتشاف إشارات المرور: تُعرف أيضًا باسم “إشارات المرور المشغلة”، وتعمل مع أجهزة مدمجة في الطريق تكتشف وجود وحجم المركبات المنتظرة عند التقاطع ثم تتزامن مع إشارة المرور، للإشارة إلى متى يجب أن تتحرك حركة المرور أو تتوقف.
- تقنية تحسين إزاحة الدورة المقسمة (SCOOT): يهدف نظام إدارة حركة المرور هذا إلى تحسين حجم حركة المرور عند التقاطعات باستخدام بيانات حركة المرور في الوقت الفعلي. يقوم SCOOT تلقائيًا بضبط تسلسل الضوء بناءً على البيانات المجمعة من إشارات المرور. وهذا يساعد على تقليل الازدحام وتحسين تدفق حركة المرور.
- إشارات المرور التي يتم تنشيطها بواسطة المشاة: يتم تنشيطها عبر زر ضغط يدوي أو جهاز استشعار يتعرف على أحد المشاة عند المعبر ويغير الأضواء لإيقاف حركة المرور.
هل يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي في أنظمة المرور؟
توصل هنري ليو، أستاذ الهندسة المدنية في جامعة ميشيغان، إلى نهج مختلف لحل مشاكل الازدحام المروري باستخدام الذكاء الاصطناعي.
وبعد حصوله على منحة قدرها 15 مليون دولار لإنشاء مركز النقل المتصل والآلي من وزارة النقل الأمريكية في فبراير من العام الماضي، يقوم ليو وفريقه باختبار كيفية الإشارة إلى إشارات المرور باستخدام بيانات الموقع والسرعة في الوقت الحقيقي من السيارات المجهزة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في ضاحية برمنغهام في ديترويت.
تم اختيار هذا الحي بالذات في ديترويت لأن جميع إشارات المرور الـ 34 في برمنغهام تعتمد على جدول زمني محدد. وأوضح ليو أنها لا تتلقى معلومات من الكاميرات أو أجهزة الاستشعار لضبط تدفق حركة المرور، مما يعني أنه يمكن تكييفها لتلقي المعلومات من السيارات فقط، دون أي تدخل.
اكتشاف المزيد من موقع علم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
