SAOBRAĆAJ

Pripremio: Vladimir Milojević

Razvoj semafora
Od gasa do diode

Krajem 18.veka na drumovima pojavila su se prva samohodna vozila. Bila su glomazna i više nalik na traktore ili primitivne autobuse nego na automobile, a pokretao ih je parni motor. Nije ih bilo u velikom broju. U prvoj polovini 19.veka pojavile su se železnica, koja se sredinom istog veka razgranala po Evropi i Americi. Drumski saobraćaj nije joj bio konkurentan do pojave motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Eksperimenti sa ovakvim motorima su rađeni decenijama, ali je tek 1880. godine Karl Benc iz Manhajma u Nemačkoj predstavio prvi uspešan automobil. Par decenija kasnije, početkom 20.veka, putevima su već krstarili različiti modeli serijski proizvedenih vozila.

Saobraćaj u velikim gradovima već je tada postajao sve gušći, pa se nametala potreba za njegovom regulacijom. Uvode se pravila, znakovi i pojavljuju prvi saobraćajci. Kao efikasan i razumljiv način davanja informacije o zabranjenom ili dozvoljenom prolazu uvode se svetlosni signali. Na ulicama se pojavljuju semafori...

Svetlo pod rukom

Prvi semafor

Prvi pokušaj primene svetlosne signalizacija ne ulicama se dogodio ipak ranije - 10. decembra 1868. godine. Železnički inženjer Dž. P. Najt je ispred zgrade Britanskog parlamenta postavio svoj patent - davač svetlosnih znakova osvetljavanih gasnom lampom. Po konstrukciji ovaj uređaj je više podsećao na železničke signale pošto je, osim sočiva u crvenoj i zelenoj boji koja su se smenjivala ispred acetilenske lampe, posedovao i karakteristične pomerajuće krake čiji je položaj zavisio od toga da li je prolaz dozvoljen ili ne. Uređajem je rukovao dežurni policajac. Nepunih mesec dana kasnije dogodila se snažna eksplozija gasa koji se nalazio u ovom semaforu, i u tom nesrećnom slučaju je policajac-rukovalac smrtno ranjen.

Pošto je procenjeno da je korišćenje gasa nedovoljno sigurno, prošlo je gotovo pola veka da ideja o svetlosnoj signalizaciji ponovo postane aktuelna. Razvoj električnog osvetljenja i sijalica sa užarenim vlaknom je stvorio uslove za izradu potpuno bezbednih uređaja za davanje svetlosnih signala. U međuvremenu su se na ulicama pojavili prvi automobili tako da je njihovo postavljanje postalo gotovo neophodno.

Prototip modernog semafora koji svojom konstrukcijom podseća na uređaje kakve danas poznajemo postavljen je u Solt Lejk Sitiju, SAD, 1912. godine. Bio je konstrukcija policajca Lestera Vajla. Posedovao je crveno i zeleno svetlo. Njime se upravljalo ručno. Serijska proizvodnja ovakvih semafora je započeta 1914. godine, kada je na ulicama Klivlenda postavljeno nekoliko uređaja. Osim svetlosnih znakova, oni su posedovali i tzv. «zujalice», pomoću kojih je učesnicima u saobraćaju zvučno nagoveštavana promena svetala na semaforu.

Automatski, sa tajmerom

U početku je svaki semafor bio kontrolisan ručno. Godine 1917. je u Solt Lejk Sitiju postavljen prvi sistem od šest semafora čiji je rad regulisan jedistvenim preklopnikom. Po konstrukciji Vilijama Potsa, policijskog inspektora, na ulicama Detroita su 1920. godine postavljeni semafori koji su, osim crvenog i zelenog, imali i žuto svetlo. Uskoro su utvrđene četiri osnovne kombinacije svetala čija su se značenja zadržale do danas: stoj - crveno, priprema za polazak - istovremeno crveno i žuto, dozvoljen prolazak - zeleno i nagoveštaj zabrane prolaska - žuto. Dodatne dve kombinacije: žuto trepćuće - oprez i zeleno trepćuće - skori prelazak na «žuto», pojavile su se pedesetih godina prošlog veka. Postojale su i varijacije kada su žuto i zeleno svetleli istovremeno (kao na ulicama Bostona), ali to nije bila raširena pojava.

U Evropi se prvi semafori pojavljuju 1925. godine, u Londonu. Tada je bilo uobičajeno da semaforima upravlja policajac iz kućice koja se nalazila na platformi na sredini raskrsnice. On je odatle imao najbolji pregled, dok je u samoj kabini obično bila signalna kutija sa maketom raskrsnice na kojoj se se nalazili prekidači određenog semafora.

Uvođenje automatizacije semafora je predstavljalo veliki napredak. Prvi uspeli automatski sistem sa tajmerom je postavljen u Americi u Hjustonu, 1922. godine, a u Evropi se to dogodilo u Vulverhemptonu, Engleska, 1927.

Za pešake i bicikliste

Razvoj ranih kibernetskih sistema je omogućio konstrukciju prvih semafora koji su reagovali na pojavu vozila. Umesto nepromenljivih unapred zadatih intervala trajanja određenih kombinacija, ovaj princip je omogućio da se promena svetala dimamički prilagođava trenutnoj situaciji u saobraćaju, čime se poboljšava prohodnost raskrsnica i izbegavaju nepotrebna zaustavljanja. Eksperimentalni sistemi te namene su se prvi put pojavili u Londonu 1932. godine, ali je tek je razvoj mikroelektronike i modernih foto-ćelija 1960-tih omogućio da ovakvi sistemi uđu u široku primenu. Primer gde se ova automatizacija pokazala izuzetno korisnom je kada se put i tramvajska pruga ukrštaju «u nivou». Semafor pušta prolaz vozilima sve dok se ne pojavi tramvaj. Tramvaj «registruje» foto-ćelije, čija elektronika i sistem releja «zatvaraju» semafor i zaustavljaju automobilski saobraćaj. Takvo stanje traje onoliko dugo koliko je neophodno šinskom vozilu da prođe raskrsnicu. Nakon toga semafor ponovo prelazi u «zeleno» za učesnike u saobraćaju koji se kreću putem.

Tridesetih godina prošlog veka pojavili su se i posebni signali za pešake, u nekim zemljama i bicikliste. Po potrebi se na semaforima uvode dodatne strelice koje pokazuju na koji se pravac njihovo značenje odnosi. Semafori sa zvučnim signalima (zvoncem) postojali su još 1940-tih u mnogim gradovima Amerike. Dvadesetak godina nakon toga, na mnogim raskrsnicama širom sveta počinje primena tzv. «semafora za slepe», koji ugrađenim elektronskim ton-generatorom i zvučnikom znatno olakšavaju snalaženje slabovidih ljudi.

Zeleni talas, diode...

Svetlosna signalizacija na putevima ulazi u novu eru krajem šezdesetih godina prošlog veka kada se u praksi pojavljuje pojam «zeleni talas». Sistem semafora više ne čine samo uređaji koji pripadaju jednoj raskrsnici jer počinju prva «umrežavanja», čime se postiže da promena svetla na svakoj narednoj raskrsnici zavisi od stanja na prethodnoj, i tako do poslednje koja pripada istoj mreži. Na taj način se učesnicima u saobraćaju na glavnom pravcu obezbeđuju minimalna zaustavljanja u vožnji, što za posledicu ima povećanje protoka saobraćajnica, uštedu goriva i ekološke efekte. Promena stanja na semaforima je proračunata za optimalnu brzinu kretanja vozila koja je neretko preporučena postavljenim svetlosnim informatorom. Na semafore sporednih ulica se sve češće postavljaju vremenske table koje pokazuju vreme preostalo do pojave zelenog svetla (slobodan prolaz).

Sedamdesetih godina počinje intenzivna primena halogenih sijalica tako da semafori imaju jaču i jasniju svetlost, a ređa su i pregorevanja u odnosu na klasične sijalice sa užarenim vlaknom. Semafori sa halogenim sijalicama i «zeleni talas» u Beogradu primenjuju se od 1977. godine (Takovska ulica). Osamdesetih godina prošlog veka automatizacija uz daljinsku kontrolu i upravljanje doživljavaju dodatnu ekspanziju. Velike raskrsnice sadrže i po više desetina semafora, a pravci «zelenih talasa» i stotine.

Početkom 1990-tih u semaforima se umesto sijalica sve više koriste poluprovodnici: led-diode. Ovi novi opto-elektronski elementi su višestruko trajniji u odnosu na sijalice i rade uz daleko manji utrošak energije. Primena oled-dioda ostvaruje još veću uštedu. Već su se pojavili semafori koji za svoj rad koriste isključivo solarnu energiju! Danas, posle više od devedeset godina, semafori sa klasičnim i halogenim sijalicama se ne postavljaju gotovo nigde u svetu.

Pomenimo da «klasični» semafori nemaju primenu samo na drumovima i na raskrsnicama u gradovima. Najneobičniju primenu možemo pronaći u Veneciji, gde se koriste za regulaciju vodenog saobraćaja, na mestima gde se ukrštaju dva kanala.

Vladimir Milojević